關于公路軟土地基勘察設計方案的思考

朱峰

[摘 要] 軟土地基的處理質量很大程度上左右著公路整體的工程質量，軟土地基勘察設計方案的科學性對公路工程地基處理有著直接的影響。為此，需要明確公路軟土地基勘察面臨的關鍵問題，選擇理想的公路軟土地基勘察設計方案，找到合適的處理方法。

[關鍵詞] 公路；軟土地基；勘察；設計方案

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 19. 046

[中圖分類號] U412.36 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）19- 108- 02

0 前 言

公路施工過程中，往往會遇到軟土地基。軟土的特點是強度低、流變性、壓縮性高、透水性低等，容易造成施工之后的路堤滑坡和沉降，這樣不能保證工程施工的質量與安全，也會給施工單位、管理和養(yǎng)護部門造成不應有的損失。為此，保障工程施工安全與質量的關鍵主要是勘察與設計好公路軟土地基，為下一步的處理方案的選擇提供真實而科學地依據(jù)。

1 公路軟土地基的勘察設計環(huán)節(jié)和技術

1.1 地質測繪

地質測繪包括洞穴調查與地表測繪。地表測繪重點是明確一系列的地質因素，明確場區(qū)分布的地下水與巖溶情況。具體來講，主要包括以下內(nèi)容：一是對區(qū)域非巖溶層與巖溶層在垂直、水平方向上的相隔，以及分布現(xiàn)狀進行了解；二是務必對巖溶層的一系列力學性質產(chǎn)狀進行及時地測繪，也涵蓋彼此間的配套聯(lián)系，以及對各種水理特性進行區(qū)分；三是結合分布的揭露水點與天然水點，清楚暗河與明河之間的聯(lián)系，進而對各種調查進行配合，根據(jù)地質結構現(xiàn)狀，清楚地質結構跟洞穴形態(tài)之間的聯(lián)系，以提供分析溶洞穩(wěn)定性與發(fā)育特點的資料，明確地下水的來龍去脈，在追蹤地下水系的基礎上明確地面水的現(xiàn)狀。

1.2 地球物理勘探

地球物理勘探是通過物體的各種物理特點對物體進行區(qū)別，根據(jù)各種物體的性質，應用異樣的勘探手段，經(jīng)常應用探地雷達法、視電阻率法、自然電位法、電阻率法等。

1.2.1 自然電位法

自然電位法是應用電法勘探巖溶的情況下，通過天然電場實現(xiàn)勘探。自然電法屬于直流電場，其緊密聯(lián)系礦石電化學活動性與地下水運動，為了對水文工程地質與勘探巖溶的問題進行處理，務必分析與觀測分布的電場。一般來講，固體顆粒（含水巖層中）能夠吸附負離子。為此，地下水中吸附負離子的巖石顆粒表面可以對正離子進行吸附，且順水流向而使高電位形成，其低電位是逆流方向。鑒于此，一般正電位異常會在出水點形成，而自然電位異常會在漏水點形成。

1.2.2 視電阻率法

視電阻率法的應用基礎是巖層電阻率，結合分布電流的特點對各種深度地質結構電阻率不同的一種方法。對供電電極進行改變的基礎上能夠得到各種深度地質電阻率，再軟件處理，以探測各種深度的數(shù)據(jù)，從而將圖樣繪出，根據(jù)地方的有關信息進行全面地研究，如此一來，能夠對覆蓋層的厚度、結構破碎帶區(qū)域、起伏的地質基巖等進行準確確定。

1.2.3 高密度電阻率法

高密度電阻率法是地球物理工作者為了跟山地物探的需要相符合而實施的一種電法勘探技術，其跟一般的電阻率法有著一致的原理，其獨特性是高密度電阻率法設計的測點具備較高的密度，在測量場地的情況下，應當在相應間隔的測點上設計所有的電極，在進行觀測的時候，這種系統(tǒng)根據(jù)自動控制理論，應用大規(guī)模集成電路，因為應用非常多的電極數(shù)量，以及一系列電極間的組合自由，這意味著相比較于一般的電法能夠由該系統(tǒng)當中取得非常多的信息。

1.2.4 探地雷達

作為探空雷達拓展的探地雷達通過超高頻率短脈沖電磁波探測地下介質的一種方法。其運行理論是在發(fā)射天線的基礎上轉化高頻率電磁波為寬頻附帶短脈沖而向低下輸送，在地下之后再次反射，結合傳輸?shù)臄?shù)據(jù)能夠繪制圖形，結合各種波形特點和探測范圍的地質情況，能夠對各種內(nèi)部結構和界面進行劃分。探地雷達的顯著特點是具備非常高的探測精度和十分強的可視性。

1.3 工程鉆探

工程鉆探這種探測方法的缺陷是耗費非常多的時間，其優(yōu)勢是能夠清楚鉆孔的底層狀況與區(qū)域。并且，能夠通過鉆孔得到的芯樣開展實驗活動，從而取得大量準確的巖土信息。鉆探工作是為了更加深入地把握相應深度范圍發(fā)育的巖溶現(xiàn)狀，尤其是在地表不存在覆蓋層或巖溶的情況下，務必根據(jù)勘察結論與地質進行調查。有的時候，為了清楚地質現(xiàn)狀，非常有必要進行抽水試驗與壓水試驗，通過鉆孔攝影和物探測井等技術方式，從而對鉆孔附近的地質現(xiàn)狀進行把握。

2 公路軟土地基的處理方法

2.1 排水固結法

排水固結法是在設置垂直排水井的情況下優(yōu)化地基的排水狀況和實施電滲、抽氣、抽水、加壓等對策，進而加快地基土的強度增長和固結，實現(xiàn)地基土可靠性的提升，且事先完成沉降，其適宜在大厚度充填土與飽和軟土地基上應用。一般應用的排水固結法是電滲排水法、真空預壓法、堆載預壓法、降水預壓法。

2.2 膠結法

一是水泥攪拌法，可以劃分為兩種，即干法與濕法。在拌和地基土跟水泥之后使柱狀水泥土體形成，能夠實現(xiàn)地基承載性能的提升，實現(xiàn)沉降的減小，從而避免地基的滲漏。其適宜在粉土、含水多的軟土、淤泥、地基承載性能小的粘性土上應用。二是高壓噴射注漿法，通過鉆機將注漿管（帶有噴嘴）向設計深度土層上鉆探，高壓沖擊漿液至土體，從而攪拌混合漿液與土體，且根據(jù)相應的漿土比重而重新進行組合，以使固結體形成于土中。其適宜在碎石土、砂土、粘性土、淤泥質土、人工填土、黃土等地基應用。三是灌漿法，即注入化學漿液或水泥漿液的方式，確保土粒膠結，實現(xiàn)地基承載性能的提升，以及使沉降減少，提升可靠性，避免滲漏。

2.3 擠密法和置換法等其他方法

擠密法和置換法等其他方法是指應用 一系列的方法，比如對不可靠軟土的置換。應用堅硬材料進行替換，是在夯實的基礎上壓密軟土，促使可靠半剛性地基的快速形成，從而實現(xiàn)承載性能的提升。同樣，也可以采用碎石樁擠密、強夯法、砂樁、石灰樁、CFG法等，它們更適宜在不飽和粘性土、飽和軟粘土中加以應用。對處理設計方案進行選擇的情況下，需要結合工程的實際現(xiàn)狀與勘察的結論，在兼顧安全性、經(jīng)濟性、工期等各種因素綜合應用，從而達到理想的處理效果。

3 結 語

總而言之，公路軟土地基的地質狀況較為復雜，這會嚴重地制約工程質量，因此地質勘察設計參數(shù)的準確性與資料的穩(wěn)定性決定著勘察質量。鑒于此，為了可以獲取尤為準確的設計參數(shù)，需要有效地統(tǒng)一工程的地質改變現(xiàn)狀，全面地應用一些勘察方法與技術，以及制定處理軟土地基的方案，從而大大地提升軟土地基工程的質量。

主要參考文獻

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