探析公路工程施工中軟基處理措施

馬發(fā)旺

甘肅路橋第三公路工程有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730000

進(jìn)入新時期之后公路事業(yè)發(fā)展速度越來越快，隨著建設(shè)規(guī)模的不斷增長，不可避免出現(xiàn)軟土問題，軟土問題成為影響公路建設(shè)質(zhì)量、進(jìn)度的主要因素。公路建設(shè)的過程中如果軟基處理不合理就會造成公路路面開裂與路基不均勻沉降現(xiàn)象，嚴(yán)重影響公路施工的安全性和穩(wěn)定性，因此只有采取合理手段與處理方式才可以保證公路質(zhì)量與公路安全。

1 對軟基處理技術(shù)的認(rèn)識

軟土是地質(zhì)施工中無法避免的一種淤泥質(zhì)地泥土，常常存在于沿海、河流、湖泊等地區(qū)。生活中常見的軟土通常是灰色調(diào)，其中天然孔隙率非常大，大于1.0，而且含有大量水，大于液限的細(xì)粒土。軟土所具備的特征是含水量高、天然空隙比大、可壓縮性強(qiáng)、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)低、固結(jié)時間長、靈敏度高、透水性差等，加上結(jié)構(gòu)分布復(fù)雜、不同層次之間的物理性質(zhì)差等特征影響了軟土地質(zhì)在項目施工中的作用。軟土主要由黏土粉組成，部分黏土粉的質(zhì)量可以達(dá)到60%以上。軟基在沉積之后往往形成絮狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)下很容易形成天然含水量增多的現(xiàn)象。

在工程施工中進(jìn)行軟土地基處理的目的主要是提高土的抗剪強(qiáng)度、降低土基的壓縮性能、改善地基透水性能，提高地基土的透水性加快歸結(jié)，提高土體強(qiáng)度，降低透水性與減少水壓的作用[1]。

2 軟基特征分析

（1）質(zhì)地松軟，其孔隙比一般為1.0～2.0 的之間，如果是泥炭土或者是特殊質(zhì)地淤泥，其孔隙比甚至可以達(dá)到6.0 以上。而且軟土在天然狀態(tài)下的孔隙比一般會在同樣狀態(tài)下的重塑土高出0.2～0.4。

（2）軟基土壓縮性高，天然軟土的壓縮系數(shù)與土的液限系數(shù)、天然含水量之間呈現(xiàn)正相關(guān)，土的液限與天然含水量越大壓縮性也就越高。天然軟土基的壓縮系數(shù)為0.07～1 的范圍之內(nèi)，最高可以達(dá)到4.5。如果是沿海施工工程，灘涂施工作業(yè)場所的欠固結(jié)軟土，在重力的作用下甚至還會發(fā)生持續(xù)固結(jié)現(xiàn)象。

（3）抗剪強(qiáng)度低，軟土抗剪強(qiáng)度、荷載加速度、排水固結(jié)條件三者之間有密切關(guān)聯(lián)。軟土的抗剪強(qiáng)度很小，摩擦角趨于零，而粘聚力小于20kPa。在排水條件下，抗剪強(qiáng)度與固定度之間成線性正比的關(guān)系。

（4）含水量高，軟土的含水量非常高，最高可以達(dá)到72%之間，淤泥和淤泥質(zhì)地土壤之間的含水量約為50%～70%之間，泥炭含水量甚至可以高于200%以上，指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于液限相關(guān)指標(biāo)。軟土含有的天然水量越高證明地基地承載能力越低。

（5）滲透性小，軟土的滲透系數(shù)非常小，在荷載作用下軟土固結(jié)速度非常慢，很難提高強(qiáng)度。而且軟土中含有很多有機(jī)物質(zhì)，甚至可能會產(chǎn)生氣泡而占據(jù)土壤內(nèi)的孔隙，最終降低滲透性能。其中還夾雜了不同數(shù)量的薄層粉砂、細(xì)沙、的粉土等，水平滲透系數(shù)較高一點(diǎn)，超過豎直方向的滲透性能。

（6）具備流變性，軟土的抗剪強(qiáng)度、塑性指數(shù)之間的關(guān)系為線性相關(guān)關(guān)系，塑性指數(shù)越大抗剪強(qiáng)度越小。正常情況下軟土抗剪強(qiáng)度只有一般抗剪強(qiáng)度的40%～80%之間，即使在孔隙水壓力完全消除之后軟土也會持續(xù)性沉降，發(fā)生次固結(jié)沉降。

（7）有觸變性，觸變性是指軟土的總體強(qiáng)度在接觸荷載的作用下降低，在長時間靜止之后恢復(fù)本身所具備特征。如果是針對海相而言，一旦受到振動攪拌作用下絮狀就會被破壞，絮狀結(jié)構(gòu)被破壞之后整個軟基的強(qiáng)度下降，甚至出現(xiàn)流動現(xiàn)象[2]。

3 公路工程施工中軟基處理措施

3.1 換填法

這種操作方式也被稱為墊層法，運(yùn)用開挖手段將地基上層不能滿足工程建設(shè)需要的軟土層挖掉，換填使用灰土、素土、砂石、碎石、礦渣等，這一類材料強(qiáng)度高，具備高壓縮性，換填之后將其夯實(shí)，這是一種軟基處理方式。運(yùn)用這種方式可以有效提高地基土層的荷載承受能力，解決地基沉降量變大的問題。和別的處理方式相比這種處理方式最直接的優(yōu)勢在于簡單直接，操作方便，但是該方式運(yùn)用范圍有限。三米之間的軟基使用該方式可以取得理想效果[3]。

3.2 夯實(shí)法

軟土地基主要是由碎石土、粉土、砂土等低飽和度的黏土與雜填土物質(zhì)組成，在實(shí)際運(yùn)用的過程中可以考慮使用夯實(shí)法來處理軟基。夯實(shí)法的作用是運(yùn)用機(jī)械物理碾壓的方式來將表層地基土壓密，在地基中產(chǎn)生巨大作用力讓地基變得固結(jié)、夯實(shí)。夯實(shí)法在處理軟基的時候需要將重錘起重到一定高度，在自重下自由下落反復(fù)捶打夯擊，從而提高軟土地基強(qiáng)度，降低其壓縮性能。一般情況下夯實(shí)法的夯實(shí)深度可以達(dá)到1.2m。只有在土含水量優(yōu)的條件下夯實(shí)法才可以取得理想的效果[4]。

3.3 固化法

固化法是運(yùn)用化學(xué)溶液或者是膠結(jié)劑運(yùn)用灌入或者是攪拌加固的方式讓其與軟基發(fā)生融合，物質(zhì)與泥土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到加固的目標(biāo)。在使用這種一般運(yùn)用水泥、水玻璃、紙漿液等混合教材、膠結(jié)材料，增加軟基顆粒之間的粘結(jié)力來提高軟土的抗壓強(qiáng)度、抗壓性能。根據(jù)使用方式的差別，固化法也可運(yùn)用多種手段[5]。

4 結(jié)語

綜上，公路工程中常常會遇到淤泥質(zhì)地軟土地基，在實(shí)際的處理中對軟基地基的處理方式需要選擇一定的處理手段、工藝合理處理，處理方式會直接對公路工程施工作業(yè)造成直接影響。