解決道路軟基巖土問題的高效解決思路

劉瑞昌 楊秀樂

摘 ?要：本文工程實例采用了多種軟基處理相結(jié)合的方法。由于場地地下水位較高，不適宜采用壓實法?？紤]到換填墊層法施工簡便，不需特殊的機城設備，工期短，造價低、見效快，本工程采用了灰土、拆房土、混渣、素土、碎石等材料的換填。綜合考慮后，采取換填材料與竹笆和土工格柵結(jié)合使用，充分發(fā)揮不同加固方法的優(yōu)點，使得軟基處理取得更為理想的效果。

關鍵詞：道路路基;軟基處理;適用性;處理措施

在道路工程軟基處理方面，迄今為止工程界已研究成功很多種地基處理方法，并在不同工程中得到成功應用。由于處理的目的各不相同、不同區(qū)域軟土性質(zhì)存在差異，軟基加固措施也就千變?nèi)f化，工程設計及施工過程中，應根據(jù)本工程的實際情況，從地質(zhì)條件、工程造價、工期進度、施工條件等多方面進行綜合比選，提出有針對性的軟基處理方式。

1. 地基處理總體上可分為土質(zhì)改良、土的置換、其他方法三大類。

1. 1土質(zhì)的改良

土質(zhì)改良是指用機械力學、電氣、熱等手段增加地基土密度或使地基土固結(jié)以達到處理的目的，或者說是盡可能有效地利用原地基土，采用一些手段進行改良的方法。由于土質(zhì)改良的方法很多，原理也各種各樣，許多方法同時還具有多種效果，下面一一做簡單介紹。

1.1.1 壓實法，即通過夯錘、機械夯擊、碾壓填土或疏松土層，使其孔隙體積減少、密實度提高，又包含重錘夯實法和振動壓實法。重錘夯實法主要適用于處理非飽和粘性土或雜填土，也可用于處理濕陷性黃土，消除其濕陷性。不適用于地下水位離地表很近或軟弱土層埋質(zhì)很淺的情況。振動壓實法主要應用于處理砂土、爐渣、碎石等無粘性土為主的填料，對粘性土處理效果較差，且不適用于地下水位較高的區(qū)域。

1.1.2排水固結(jié)法，即采用加載預壓，使超靜水壓力逐漸消失，有效應力逐漸增加?？紫端慌懦?，土體被壓縮，使大量的沉降在工程竣工之前完成。經(jīng)過這樣處理后地基的承載力可以得到較大幅度的提高。

1.1.3 固化法是將固化劑注入土的孔隙中，或是在土中進行混合，或者將土冷卻或加熱。使土固結(jié)以改善土的剪切特性、壓縮性及透水性。

1.2 土體的置換

土的置換方法是將軟土層或軟土的局部換填為良質(zhì)土的一種方法。這種方法對在地表附近存在有非常軟的粘性土層時是最有效的方法之一。

1.2.1 換填墊層法

將軟土層全部或部分挖除后換填其他無侵蝕性的低壓縮性的散體材料，經(jīng)過分層夯實，作為地基的持力層。墊層的材料有中（粗）砂、碎（卵）石、灰土、粉質(zhì)粘土等。石屑、煤渣或其他工業(yè)廢料經(jīng)檢驗合格后，也可作為墊層材料。

換填墊層法施工簡便，不需特殊的機城設備，工期短，造價低、見效快，在處理一般道路的軟基過程中可大規(guī)模采用。但對于差異沉降要求較為嚴格的路段，如橋頭、涵洞及其他構(gòu)造物附近，應采用其他軟基處理方法。

1.2.2 強制置換法

利用外力強制地將軟土挖出或擠出，并置換為良質(zhì)填料的方法稱為強制置換法。根據(jù)置換采用的施工方式、換填的材料性質(zhì)不同可分為強夯置換法、拋石擠淤法、擠密法、振沖法。

1.2.2.1 強夯置換法

強夯置換法也稱為“動力置換與混合法”。當對變形控制不嚴時，可用于處理高飽和度的粉土、流塑～軟塑的粘性土地基，具有加固效果顯著、工期短、費用低等優(yōu)點，目前已用于堆場、公路、機場、房屋建筑、油罐等工程，一般效果良好。適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土、粘性土、濕陷性黃土、雜填土等地基。強夯置換墩應穿透軟土層達到較硬土層。

1.2.2.2 拋石擠淤法

擠淤置換法是借助換填材料的自重或利用其它外力，如壓載、振動、爆炸、強夯等，使軟弱層遭受破壞后被強制擠出而進行的換填處理方法。適用于常年積水的洼地，排水困難，淤泥呈流動狀態(tài)，厚度較薄，表層無硬殼，片石能沉達底部的泥沼或厚度為3～4m的軟土。

在特別軟弱的地面上施工，由于機械無法進入，或是表面存在大量積水無法排除時，常用拋石擠淤法。

1.2.2.3 擠密法

擠密法是以震動或沖擊的方法成孔，然后在孔中填入砂、石、土、石灰、灰土或其他材料，并加以搗實成為樁體，按其填入的材料分別稱為砂樁、砂石樁、灰土樁等。

擠密法一般采用打樁機或振動打樁機施工。擠密樁加固機理主要靠樁管打入地基中，對土產(chǎn)生橫向擠密作用，在一定擠密功能作用下，土粒彼此移動，小顆粒填入大顆粒的空隙，顆粒間彼此靠近，空隙減少，使土密實，地基土的強度也隨之增強。

擠密樁主要適用于吹松軟砂類土、素填土、雜填土、濕陷性黃土，將土擠密或消除濕陷性，其效果較為明顯。

1.3 其他方法

1.3.1 土工合成材料法

土工合成材料廣泛應用于現(xiàn)代巖土工程是在20世紀中期以后，最初以土工織物和土工膜最具代表性。目前，土工合成新材料中具有代表性的有：土工格柵、土工網(wǎng)等和其組合產(chǎn)品。土工合成材料法既可單獨使用，更多情況下是與其他軟基加固方法結(jié)合使用，充分發(fā)揮不同加固方法的優(yōu)點，使得軟基處理取得更為理想的效果。

1.3.2 預應力管樁法

預制預應力砼管樁在房屋建筑中作為剛性樁運用較為廣泛。近年來被引入到鐵路、公路的路基加固當中。預應力管樁處理深厚軟土地基的原理是：在預應力管樁進入持力層后，通過樁頂澆筑的樁帽及樁帽上鋪設一定厚度的褥墊層，使上部荷載均勻傳遞到下臥土層，以滿足地基承載力要求，有效控制工后沉降。

管樁復合地基法用于處理深、厚軟基、工后沉降要求嚴格、工期緊張的路基工程，均取得了較好的應用效果。但該法造價偏高。

2. 工程實例

某地區(qū)道路工程基礎位于淤泥質(zhì)土層上，淤泥土厚度1.00～3.80m，灰色，流塑，水平方向分布不穩(wěn)定。在勘察期間測得場地地下潛水水位：初見水位不明顯。靜止水位埋深1.30～2.80m。表層地下水屬潛水類型，主要由大氣降水補給，以蒸發(fā)形式排泄，水位隨季節(jié)有所變化。一般年變幅在0.50～1.00m左右。

根據(jù)本工程的地質(zhì)情況，本著因地制宜的原則，采用經(jīng)濟合理的路基處理措施，確保路基具有足夠的強度和穩(wěn)定性。

本工程場地地下水位較高，對于這部分路段，路基處理采用路槽開挖至路面結(jié)構(gòu)層底以下80cm處，先鋪一層土工格柵，鋪筑40cm碎石墊層后，然后鋪一層土工布，再施做兩步（每步厚20cm）8%石灰土。

對于淤泥土層厚小于1.5m的路基處理采用清除淤泥至原狀土，先回填一步混渣，厚度按50cm控制，以能承托住施工機械為準，然后分層回填拆房土和素土，層厚按30cm控制，層間搭接處鋪設2m寬土工格柵。填至路面結(jié)構(gòu)底層以下40cm，做兩步（每步厚20cm）8%石灰土。

對于淤泥土深度大于1.5m的路段，先清除表層淤泥1.5m深，其上鋪兩層竹笆（縱向、橫向各一層）作為持力層，竹笆寬出路基坡腳1.5m，鋪一層土工格柵，其上填50cm混渣，然后分層回填拆房土和素土，層厚按30cm控制，層間搭接處鋪設2m寬土工格柵。填至路面結(jié)構(gòu)底層以下40cm，做兩步（每步厚20cm）8%石灰土。

3. 結(jié)論

綜上所述，本文工程實例采用了多種軟基處理相結(jié)合的方法。由于場地地下水位較高，不適宜采用壓實法。考慮到換填墊層法施工簡便，不需特殊的機城設備，工期短，造價低、見效快，本工程采用了灰土、拆房土、混渣、素土、碎石等材料的換填。綜合考慮后，采取換填材料與竹笆和土工格柵結(jié)合使用，充分發(fā)揮不同加固方法的優(yōu)點，使得軟基處理取得更為理想的效果。