探討道路工程中軟土路基的處理方法

萬(wàn)運(yùn)坤

摘 要：軟土廣義上是指天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的一種軟塑到流塑狀態(tài)的粘性土。如淤泥、淤泥質(zhì)土以及其它高壓縮飽和粘性土、粉土等。此類土在道路路基施工中必須采用合理的處理方式才能保證路基強(qiáng)度，其處理技術(shù)是設(shè)計(jì)、施工中的難點(diǎn)也是其關(guān)鍵所在，在設(shè)計(jì)、施工中只有采用針對(duì)性的措施才能保證處理效果，滿足工程項(xiàng)目的質(zhì)量需求。

關(guān)鍵詞：軟土基礎(chǔ)；處理方法；材料選擇；實(shí)際情況；合理選擇

一、實(shí)踐中本地常見(jiàn)軟土情況

綿陽(yáng)市位于四川盆地西北部，涪江中上游地帶。受地質(zhì)地貌影響，綿陽(yáng)市境降水豐沛，徑流量大，江河縱橫，水系較為發(fā)達(dá)。本人從事市政道路設(shè)計(jì)工作的十多年中，發(fā)現(xiàn)綿陽(yáng)境內(nèi)的軟土路基多為淤泥、淤泥質(zhì)土及含水率偏高的粘土或粉土，此類土質(zhì)在道路設(shè)計(jì)施工中均需要進(jìn)行針對(duì)性排水與固結(jié)處理，才能達(dá)到施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，滿足筑路需求。

二、道路工程中軟土地基的常見(jiàn)處理方法

1.墊層法。墊層法包括換土墊層法、換土加筋墊層法及加筋碎石墊層法，屬于軟土地基淺層處理的常用方法。墊層法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土及沖填土等軟弱地基的淺層處理，而對(duì)于墊層下地基持力層土的壓縮模量低于2.5MPa的地基并不適用。

采用換土墊層法或換土加筋墊層法進(jìn)行軟基處理時(shí)，墊層厚度一般不小于0.5米但不宜超過(guò)3米，選用時(shí)應(yīng)與其他處理方法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后再確定具體處理措施。選用“加筋法”時(shí)，其材料宜選用抗拉強(qiáng)度≮30KN、受力時(shí)伸長(zhǎng)率≯4%～5%、耐久性好、糙度大的土工格柵；也可根據(jù)工程實(shí)際情況選用其他土工合成材料。

2.粒料樁法。為提高地基承載力，在需進(jìn)行處理的軟土基范圍內(nèi)，利用碎石、砂礫等松散粒料做樁料，利用專業(yè)機(jī)械制成較大直徑的樁體，并對(duì)樁內(nèi)的地基土進(jìn)行置換處理，此類稱之為粒料樁法，常見(jiàn)的有碎石樁和砂樁。

粒料樁樁位通常采用正三角形布置，樁徑設(shè)計(jì)為40～100cm，處理時(shí)應(yīng)保證路基下坡腳外側(cè)至少有兩排粒料樁，樁長(zhǎng)及樁間距應(yīng)利用公式計(jì)算確定，最大樁距不能超過(guò)5倍樁徑，樁頂需設(shè)置60cm厚墊層。

粒料樁適用于松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土以及對(duì)變形控制要求不是很嚴(yán)格的飽和軟粘土地基工程，對(duì)十字板抗剪強(qiáng)度小于10KPa的飽和軟粘土地基應(yīng)謹(jǐn)慎選用。

3.拋石擠淤法。拋石擠淤法適用于常年積水的洼地，不易進(jìn)行排水施工，且表土呈流動(dòng)狀態(tài)，厚度較小石塊能沉達(dá)底部的泥潭或厚度小于3米的軟土基礎(chǔ)。一般來(lái)講，采用拋石擠淤法施工的路基，需要較長(zhǎng)的沉降穩(wěn)定觀察期，適合修建過(guò)渡式路面，但可與其他處理法配合，進(jìn)行綜合處理，保證軟土基礎(chǔ)更為穩(wěn)定可靠。

此法中拋填的石料粒徑不宜小于30cm，拋填時(shí)應(yīng)從路基的中部先向前拋填后再依次向兩側(cè)擴(kuò)展，以便淤泥向兩側(cè)擠出。

4.加固土樁法。用帶有回轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、噴粉與攪拌功能的機(jī)械，對(duì)地基指定范圍內(nèi)的軟土進(jìn)行固化處理，使之得到改良、加固，最終形成加固土樁體的方式即為加固土樁法，常見(jiàn)的有水泥攪拌樁、粉噴樁和旋噴樁。

水泥攪拌樁或粉噴樁適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、飽和粘性土地基；旋噴樁適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑飽和粘性土地基，尤其在施工場(chǎng)地狹窄、凈空低、上部土質(zhì)較硬而下部土質(zhì)較軟弱軟土基礎(chǔ)上更為適用。當(dāng)然其中亦有部分特殊情況需區(qū)別對(duì)待，例如：當(dāng)?shù)鼗撂烊篮啃∮?0%、大于70%或地下水的PH值小于4時(shí)不宜采用粉噴樁。

加固土樁選擇的固化劑均為水泥，其中攪拌樁、旋噴樁采用漿噴，粉噴樁采用水泥粉。作為固化劑的水泥，其強(qiáng)度應(yīng)為32.5級(jí)及以上，通常選擇普通硅酸鹽水泥，如遇地下水具有腐蝕性則應(yīng)采用抗腐蝕水泥。

5.排水固結(jié)法。排水固結(jié)法中的排水系統(tǒng)包括水平排水砂墊層和豎向排水體結(jié)構(gòu)，主要目的是改變地基原有排水邊界條件、縮短地基孔隙水的排水距離、加速軟土的固化過(guò)程。通常由水平排水砂墊層、豎向排水體（袋裝砂井、塑料排水板）、豎向排水體與水平砂墊層共同構(gòu)成一個(gè)完整的排水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)排水固結(jié)目標(biāo)。

排水固結(jié)法適用于飽和軟粘土（沼澤土、淤泥及淤泥質(zhì)土、水力沖填土等）、有機(jī)質(zhì)粘土的地基處理。

6.水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）。該法的常用材料為水泥、粉煤灰、碎石，其混合料配比可以根據(jù)樁身強(qiáng)度C15砼的強(qiáng)度要求進(jìn)行試驗(yàn)后再確定比例，CFG樁適用于處理軟弱粘性土、粉土、砂土和以自重固結(jié)的素填土地基。

三、例舉軟土路基的處理方案

1.三臺(tái)縣蘆溪工業(yè)集中區(qū)大西街工程。該工程在設(shè)計(jì)前地質(zhì)勘查工作不夠詳盡，在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)土基層無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求。在補(bǔ)充地勘后發(fā)現(xiàn)，工程所處位置原為河灘沖擊地，土基上層存在3-4米深的粉土，且地下水位偏高，使之形成了軟土層。

根據(jù)補(bǔ)充地勘資料顯示，粉土土基本身并無(wú)不利于基礎(chǔ)穩(wěn)定，但因地下水位偏高而導(dǎo)致其天然含水量過(guò)高，使其力學(xué)性能無(wú)法達(dá)到規(guī)范要求或無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求。針對(duì)該情況本人選擇墊層法對(duì)此軟土部分進(jìn)行適量置換，使其滿足工程要求；同時(shí)本地區(qū)石料產(chǎn)量豐富，所以墊層置換材料選用了砂礫石作為墊層材料，提高了處理方案的經(jīng)濟(jì)性，在實(shí)際使用過(guò)程中獲得了較好的處理效果與經(jīng)濟(jì)效果。

2.綿陽(yáng)市高新區(qū)新區(qū)道路工程。在2010年在綿陽(yáng)市高新區(qū)新區(qū)路網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，該新區(qū)所處位置原有農(nóng)田及魚塘，場(chǎng)地雖然平坦但地勢(shì)偏低。

根據(jù)地勘資料顯示，工程場(chǎng)地內(nèi)的土質(zhì)多為中液限粘土，天然含水量偏高；且原有魚塘位置存有深淺不一的淤泥，地下水位也偏高。鑒于這樣的地質(zhì)情況，本人在設(shè)計(jì)過(guò)程中針對(duì)不同地質(zhì)情況，選擇了不同的處理措施：1）因土基處于含水量高的粘土層，且無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的挖方段，在車道及人行道結(jié)構(gòu)層下增設(shè)深淺不一的砂礫石墊層，并分層碾壓使砂礫墊層表面達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，然后再進(jìn)行道路主體結(jié)構(gòu)層的施工；2）填方段路基在清理表土后，若因原土含水量偏高而無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)根據(jù)路基填土高度的不同，參考含水量的高低，在地表原土上增設(shè)不同厚度的砂礫石墊層，并進(jìn)行回填碾壓；3）對(duì)于路基范圍內(nèi)的堰塘，根據(jù)其淤泥深度情況采取不同的處理措施：如淤泥深度較淺時(shí)，選擇換土法，即徹底清淤后回填適量砂礫石；如淤泥稍深時(shí)，則對(duì)一定深度范圍內(nèi)的淤泥進(jìn)行清除后，以石料進(jìn)行機(jī)械拋填并夯實(shí)，達(dá)到類似拋石擠淤效果后，再回填適量砂礫石。通過(guò)后期使用情況來(lái)看，該處理效果滿足了施工要求。

3.北川經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)（永安片區(qū)）道路工程。該片區(qū)地理位置是被山地所包圍的堆積盆地，其土質(zhì)顆粒較細(xì)，堆積土層偏厚，普遍承載力差。根據(jù)工程的地質(zhì)勘查報(bào)告顯示，路基范圍內(nèi)多為流塑狀淤泥、軟塑狀高液限粘性土的軟土路基，且其厚度較大，無(wú)法滿足工程項(xiàng)目的技術(shù)要求。

針對(duì)此類不良地質(zhì)情況，本人選擇了排水固結(jié)法進(jìn)行處理，即采用袋裝砂井作為豎向排水體，砂井施工完成后，進(jìn)行6個(gè)月的荷載預(yù)壓期，同時(shí)結(jié)合水平排水體的砂墊層，使其達(dá)到排水固結(jié)的效果。在施工過(guò)程中對(duì)水平及豎向排水體之間的連通效果是影響處理效果的關(guān)鍵。該工程已局部完工，處于試用及沉降觀測(cè)期。

四、結(jié)語(yǔ)

在道路工程中對(duì)軟土路基的處理是保證道路使用安全的重要基礎(chǔ)，在實(shí)際工程中為了保證處理效果應(yīng)先對(duì)地質(zhì)情況與工程需要進(jìn)行分析，然后選擇最為合理的方式處理。同時(shí)保證施工的經(jīng)濟(jì)性與規(guī)范化的要求，即根據(jù)工程需要選擇合理的工藝并按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，克服不利因素保證軟土處理的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張正平.淺談路基的施工質(zhì)量控制[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）， 2012，（01）.

[2]舒典旺.淺析鐵路軟土路基施工技術(shù)[J].科技資訊， 2011，（11）.

[3]周尚軍.軟土路基施工技術(shù)及施工管理的分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)， 2012，（08） .

[4]劉金元.沿海地區(qū)公路特殊路基處理方法探討[J].中國(guó)科技信息， 2012，（02） .

[5]高曉軍.軟土地基的巖土工程勘察和數(shù)據(jù)處理[J].咸寧學(xué)院學(xué)報(bào)， 2011，（12） .