淺談軟土地基道路施工

曹連恒

引言：國(guó)公路行業(yè)規(guī)范對(duì)軟土地基的定義是指強(qiáng)度低，壓縮量較高的軟弱土層，多數(shù)含有一定的有機(jī)物質(zhì)。由于軟土強(qiáng)度低，沉隱量大，往往給道路工程帶來(lái)很大的危害，如處理不當(dāng)，會(huì)給公路的施工和使用造成很大影響。

軟土地基的性質(zhì)因地而異，因?qū)佣?，不可預(yù)見(jiàn)性大。在設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中，稍有疏忽就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量事故，常見(jiàn)的事故有：

（1）勘察設(shè)計(jì)不詳細(xì)或不準(zhǔn)確，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)該作軟基處理的地段未作處理設(shè)計(jì)，此類(lèi)工例不少，在施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。

（2）已知是軟土地基，但是未做好軟土地基處理，造成路堤失穩(wěn)或危及線外建筑物。工例有：汕頭磊口大橋引道. 由于高填土引起線外土地隆起，民房受損. 路基難以穩(wěn)定，只好增加橋梁長(zhǎng)度，建成后一段時(shí)間，仍然出現(xiàn)錐坡不均勻下沉，又做了處理，現(xiàn)已改建新橋。中山縣附近的獅窖口橋，原設(shè)計(jì)是拱式橋跨，臺(tái)背填土較高. 由于高填土的推力作用和地基嚴(yán)重下沉，使橋臺(tái)被推壞，拱體損傷，新路旁的老公路被擠移，將一條近10m寬的水溝填塞，路外廠房和民房受損，迫不得已改變橋型（原拱橋拆掉重建梁橋），增大橋長(zhǎng)，降低路堤。

（3）雖然作了軟土地基處理，但是措施不力，施工不當(dāng)造成路堤失穩(wěn)。珠海南屏橋引道，雖然軟土采用砂并結(jié)合分級(jí)加載預(yù)壓處理，路堤填土高度7m，南岸砂井施工完成后，僅填土到2.5m高（第一級(jí)加載）時(shí)就發(fā)生破壞，北岸在第三級(jí)填土完成時(shí)發(fā)生破壞。填土完成也發(fā)生破壞。經(jīng)開(kāi)挖分析，原因是地質(zhì)資料不準(zhǔn)確，填土速度過(guò)快，后加的反壓護(hù)道又阻塞了砂墊層的排水通道。最后采取了挖深邊溝排水（挖邊溝時(shí)，原路堤底有大量的水流出），用袋裝砂井（原先的砂井是無(wú)袋砂井）和鋪土工布進(jìn)行修復(fù)。

（4）堆料不當(dāng)，未按規(guī)定分層填筑，填土過(guò)快，碾壓不當(dāng)，造成路堤失穩(wěn)。新會(huì)虎坑、大洞橋的引道，原設(shè)計(jì)對(duì)軟基都作了袋裝砂并結(jié)合砂墊層加固處理，由于投資限制，大部分路段的處理被取消。在施工過(guò)程中，有幾處路堤發(fā)生滑塌現(xiàn)象，通車(chē)后整個(gè)路段不均勻沉降明顯。主要原因是堆料不當(dāng)，未按規(guī)定分層填筑，也未作施工觀測(cè)，填土過(guò)快，碾壓不當(dāng)。其填料采用開(kāi)山石渣土，其中合有大塊石，運(yùn)料沒(méi)有做到均勻卸土，合理分層，而是堆成厚層用強(qiáng)振碾壓，使強(qiáng)度很低、靈敏度很高的軟土地基受到破壞。末作加固處理但按規(guī)定施工的路段，雖然后來(lái)沉降較大，但沒(méi)有發(fā)生破壞。

（5）擾動(dòng)“硬殼層”或填筑不當(dāng)，使“硬殼層”遭受破壞，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。軟土地基上往往有一層強(qiáng)度比軟土高的土層，被稱為“硬殼層”?！坝矚印笨梢云鸬匠兄睾蛿U(kuò)散應(yīng)力作用，利用好“硬殼層”對(duì)于減少工程投資是有意義的。有的地區(qū)甚至認(rèn)為，有“硬殼層”存在的軟土地基，寧可不作軟土地基特殊處理，充分利用“硬殼層”的擴(kuò)散應(yīng)力作用，采取預(yù)壓措施，以保持填筑路堤的穩(wěn)定。但若對(duì)“硬殼層”的勘察、利用工作做得不好，則達(dá)不到頂預(yù)想的效果。

常用的方法：

（1）堆載預(yù)壓法：該法是在工程建設(shè)之前用大于或等于設(shè)計(jì)荷載的填土荷載，促使地基提前固結(jié)沉降以提高地基的強(qiáng)度，減少工后沉降。當(dāng)強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求數(shù)值后，卸去荷載，修筑道路路面。經(jīng)過(guò)堆壓預(yù)處理后，地基一般不會(huì)再產(chǎn)生大的固結(jié)沉降。利用路堤填土作為堆載，成本較低。施工填筑時(shí)宜采用分層分級(jí)施加荷載，以控制加荷速率，避免地基發(fā)生剪切破壞，達(dá)到地基強(qiáng)度慢慢提高的效果。該法原理較成熟，施工簡(jiǎn)單，不需要特殊的施工機(jī)械和材料。由于該地區(qū)軟土固結(jié)系數(shù)小，故軟土的排水固結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，因此工期較長(zhǎng)。如施工時(shí)間允許，可單獨(dú)使用;如工期緊，可結(jié)合其它方法一起使用。

（2）軟土地基真空預(yù)壓法：真空預(yù)壓法是在需要加固的軟土地基內(nèi)設(shè)置砂井或塑料排水板，然后在地面鋪設(shè)砂墊層，其上覆蓋不透氣的密封膜使其與大氣隔絕，通過(guò)埋設(shè)于砂墊層中的吸水管道，用真空裝置進(jìn)行抽氣，將膜內(nèi)空氣排出，因而在膜內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，氣壓差即轉(zhuǎn)變成作用于地基上的荷載，地基不會(huì)產(chǎn)生剪切破壞，這對(duì)軟土地基是有利的。該方法不需要堆載，省去了加載和卸荷工序，縮短了預(yù)壓時(shí)間，省去了大量堆載材料，所使用的設(shè)備及施工工藝均比較簡(jiǎn)單，無(wú)需大量的大型設(shè)備，便于大面積施工。

（3）軟土地基反壓護(hù)道法：該法是指在道路主路堤兩側(cè)，填筑一定寬度和高度的護(hù)道，以期達(dá)到路堤穩(wěn)定的一種方法，它主要是起抗滑的平衡作用，使得抗滑力矩能克服滑動(dòng)力矩。其高度一般為路堤填土高度的1/3～1/2。這種方法處理軟土地基，對(duì)解決路基穩(wěn)定是有效的。該法不需控制填土速率，可以機(jī)械化快速完成路基填筑，但利用該法處理地基，土方量大、占用土地多。

（4）軟土地基攪拌樁法：水泥土攪拌樁是膠結(jié)法處理軟土地基的一種，它利用水泥或石灰等材料作為固化劑的主劑，通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑（漿液或粉體）強(qiáng)制攪拌，利用固化劑與軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使軟土固結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的地基，以達(dá)到提高地基承載力、減少地基沉降量的目的。其地基應(yīng)視為復(fù)合地基，樁土共同承擔(dān)荷載。它具有施工速度快，設(shè)備輕便，便于移動(dòng)，方法容易掌握，處理深度較大等優(yōu)點(diǎn)。五、軟土地基換填墊層法：當(dāng)軟弱土層厚度不很大時(shí)，可將路基面以下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖除，然后換填強(qiáng)度較大的土或其它穩(wěn)定性能好、無(wú)侵蝕性的材料（通常是滲水性好的礫料）稱為換填或墊層法。此法處理的經(jīng)濟(jì)實(shí)用高度一般為2～3m，如果軟弱土層厚度過(guò)大，則采用換填法會(huì)增加棄方與取土方量而增大工程成本。在確定地基處理方法時(shí)，還要注意節(jié)約能源。注意環(huán)境保護(hù)，避免因?yàn)榈鼗幚韺?duì)地面水和地下水產(chǎn)生污染，避免振動(dòng)噪音對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生不良影響等。

軟土地基靜壓注漿施工安全技術(shù)：（1）現(xiàn)場(chǎng)成立安全領(lǐng)導(dǎo)小組，由項(xiàng)目經(jīng)理、質(zhì)安員、施工員實(shí)行崗位責(zé)任制。項(xiàng)目經(jīng)理為安全生產(chǎn)第一責(zé)任人，質(zhì)安員為安全生產(chǎn)技術(shù)負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)本工程安全生產(chǎn)日常的監(jiān)督管理工作，施工員為所管轄的職責(zé)范圍安全生產(chǎn)直接責(zé)任人，堅(jiān)持貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，定期研究和解決安全生產(chǎn)中存在的問(wèn)題。（2）實(shí)行安全技術(shù)交底制度。工程開(kāi)工前，隨同施工組織設(shè)計(jì)，向參加施工的人員認(rèn)真進(jìn)行安全技術(shù)措施的交底;每個(gè)單項(xiàng)工程開(kāi)始前，質(zhì)安員重復(fù)交待單項(xiàng)工程的安全技術(shù)措施;實(shí)行逐級(jí)安全技術(shù)交底制。（3）實(shí)行安全生產(chǎn)檢查制度：①各生產(chǎn)班組建立班前安全會(huì)活動(dòng)制度，檢查本班組當(dāng)天的工作范圍，若發(fā)現(xiàn)存在隱患要及進(jìn)整改，如有本班組除不了的隱患，應(yīng)立即通知領(lǐng)導(dǎo)派人處理，嚴(yán)禁違章冒險(xiǎn)作業(yè)。②工地專職質(zhì)安員，每天必須在工地巡視檢查質(zhì)量、安全，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)向班組工人提出整改，并復(fù)查整改情況。③堅(jiān)持定期和不定期相結(jié)合的安全檢查制度。建立登記、整改制度，在查出的隱患沒(méi)有排除前必須有可靠的防護(hù)措施，如有危及人身安全的情況，應(yīng)立即下令停止作業(yè)，待整改完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后方能恢復(fù)施工。④實(shí)行特殊作業(yè)人員持證上崗制度。電工、電焊工必須持證上崗，其他施工機(jī)械操作人員也要依照有關(guān)規(guī)定持證上崗，禁止無(wú)證人員操作。⑤施工現(xiàn)場(chǎng)一切機(jī)械設(shè)備，必須經(jīng)常檢查、維護(hù)、保養(yǎng)。夜間施工，現(xiàn)場(chǎng)要有足夠的照明。消防設(shè)施應(yīng)完全滿足消防要求。

（作者單位：山東冠耀建設(shè)工程有限公司）