淺談軟土路基的處理方法

摘要 軟土路基是在公路建設中面臨的一項重要的問題，而且是不可避免的。對于這個問題的解決要從多方面著手，選出最優的處理方法，從而達到要求，現就這一問題談一下本人的一些見解。

關鍵詞 軟土特性；施工方法；加固處理

軟土的特性

一條公路的鋪設首先要看施工地點的路基情況，只有對癥下藥才能使國家和人民的財產避免受到不必要的損失。那就先了解一下軟土的特性。

軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土。軟土的成分變化很大，它們不僅含有碎屑物質，而且還含有大量的化學成因物質(碳酸鹽、蒸發鹽等)和生物成因物質(腐殖泥等)，其物質來源與周圍巖性基本一致，在靜水或緩慢的流水環境中沉積面成，沉積物常帶有粉砂顆粒，呈現明顯的層理。因此，軟土的地區差異性很大。大量的研究和實踐表明，軟土具有以下共性：(1)含水量較高、孔隙比較大。其原因是軟土的成分主要由粘土粒組和粉土粒組組成，并含少量的有機質。粘粒的礦物成分主要為蒙脫石、高嶺石和伊利石。這些礦物晶粒很細，呈薄片狀，表面帶負電荷，它與周圍介質的水和陽離子相互作用，形成偶極水分子，并吸附于表面形成水膜，在不同的地質環境中沉積形成各種絮狀結構。

(2)具有觸變特征。當原狀軟土受到擾動(攪拌、擠壓等)以后，結構連接受到破壞，土的強度顯著降低。其靈敏度一般在3-4之間，個別高達8-9。

(3)具有明顯的流變性。在荷載的作用下，軟土承受剪應力的作用產生緩慢的剪切變形，并可能導致抗剪強度的衰減，并在主固結沉降完畢之后還可能產生可觀的次固結沉降。

(4)高壓縮性。軟土的壓縮模量Es<4MPa，大部分壓縮變形發生在垂直壓力為100kPa左右，作為地基時的沉降量很大。

(5)低強度。軟土多屬近代水下細顆粒沉積土，其天然排水抗剪強度一般小于20kPa，有效內摩擦角僅為幾度甚至接近于零。軟土抗剪強度試驗值與試驗方法、排水條件等密切相關，如采用固結快剪，則粘聚力和內摩擦角將比快剪指標大。在荷載作用下，如果軟土能夠充分排水固結，則其強度將得到明顯的改善。

(6)滲透性小，一般豎向滲透系數在(10-6～10-8cm／s)之間，但其水平向的滲透系數較大，特別當含有水平夾砂層時更為顯著。(7)不均勻性。由于沉積環境的變化，粘性上層中常局部夾有厚薄不等的粉土(砂)，使水平和豎向分布有所差異，作為地基則易產生不容許的差異沉降，

只有相應的了解了土質的情況，在施工中才能做好相應的對策，針對這一路況選出最好施工方法，達到事辦公備的效果。

軟土路基的施工處理方法

首先進行基底處理，以提高基底承載力，減小路基的沉降量。軟基處理方法，基本可利用改善荷載法、改善地基法及綜合法三大類。

軟土路基填筑時，要常觀測路基的沉降量，當每天的沉降量大于10mm或邊樁位移大于5mm時，應暫停填土。路基填土終止后一個月內，每天觀測一次，滿載預壓間每周觀測一次，沉降觀測儀根據地質變化情況，一般每200m～300m設一個。

軟基段的涵洞工程，可在路基預壓期滿，沉降基本完成之后再開槽施工。

(一)、換填土(砂)

1、根據設計和試驗選擇符合要求的換填材料。

2、將軟土挖除干凈，并將底部整平。如軟土底部起伏較大，報監理工程師處理。視情況可設置臺階或緩坡。

3、換填前，根據設計和技術規范對基底進行驗收，并通過監理工程師簽認。

4、人工級配的砂石填料，應將砂石拌合均勻后，再填筑壓實。

5、壓實時，注意不破壞基坑底面和側面土的強度。

(二)、拋石擠淤

1、根據設計選擇符合要求的石料，注意級配質量，最大粒徑以小于20cm為宜。

2、施工要點

(1)、施工時應先從路堤中部開始拋填，中部向前突進后再逐漸向兩側擴展，以使淤泥向兩旁擠出。

(2)、當軟土或淤泥底面有較大的橫坡時，拋石應從高的一側向低的一側擴展，并在低的一側多填一些。

(3)、拋填第一層要厚些，以便能承受住壓路機，待上一層拋填物壓入泥中，再拋填下一層，直至用重型壓路機碾壓不再下降為止(用測量沉降法確定)。

(三)、爆炸法處理軟土地基

爆炸處理軟土地基的方法主要有“爆夯法”、“堤下爆炸擠淤法”和“爆炸排淤填石法”三種，根據實際情況選用。其中爆炸排淤填石法又分為堤側爆炸排淤填石法和堤頭爆炸排淤填石法。使用時應根據水深、淤泥厚度及基底持力層的傾角和傾向等因素確定。

軟土路基處理與加固作用，土體是由不同尺寸、成份的土粒組成的多相分散體系。它屬于分散介質，其強度由土粒之間的連接強度所決定。決定它的整體強度的是土粒之間的粘聚力和內摩陰力。一般來說土中礦物都具有不同程度的親水性，水的浸入使土體與水發生強烈的相互致使土粒周圍的結合水膜加厚，特別是擴散層松馳結構水的增多而引起土體的膨脹。水的存在又起到潤滑作用、降低了土粒之間的內摩陰力。大量水浸入土體離散，開成濕坍和水化現象，降低了土體的穩定性。影響土體穩定性的因素較多，主要有分散度、土的成分、土中天然膠質的性質以及土體的密實性。土體的密實度越大，則孔隙率越小，水不易浸入土體，因而水穩定性較好。從土體的特性可知，含水量和密實度對于土體的強度、穩定性影響較大，也是加固處理的關鍵。

加固土的方法有多種，按其技術措施可分為：機械方法、物理方法、外加劑法、熱處理、電化學方法等等。加固土時所出現的各種作用過程是非常復雜和多種多樣的，視土的性質和結合料的種類不同而異，可大體概括為化學過程、物理化學過程、物理力學過程三種情形，根據不同的加固方法的每一過程都將可能占主導地位，但這三種過程處于相互聯系、彼此配合和相互促進之中。

軟土路基的加固方法

(1)塑料排水板：塑料排水板是帶有孔道的板狀物體，插入土中形成豎向排水通道。因其施工簡單、快捷，應用較為廣泛。最大有效處理深度18米。

(2)砂井：砂井是利用各種打樁機具擊人鋼管，或用高壓射水、爆破等方法在地基中獲得按一定規律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于這種砂井在飽和軟粘土中起排水通道的作用，又稱排水砂井。砂井頂面應鋪設墊層，以構成完整的地基排水系統。砂井適用軟土層厚度大于5m時。最大有效處理深度18米。

(3)袋裝砂井：井經對固結時間的影響沒有井距那樣敏感。但一般砂井如果井經太小，既無法施工，也無法防止因地基變形而斷開失效。因此，現在廣泛采用網狀織物袋裝砂井，其直徑僅8cm左右，比一般砂井要省料得多，造價比一般砂井低廉，且不會因施工操作上的誤差或地基發生水平當路堤經穩定驗算或沉降計算不能滿足設計要求時，必須對軟土地基進行加固。

(4)排水砂墊層：排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設一層較薄的砂層。將水從砂層中排出去。最大有效處理深度，路堤極限高2倍。

(5)土工織物鋪墊：在軟土地基表層鋪設一層或多層土工織物，可以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降，又可以提高地基的承載能力，同時也不影響排水。對于淤泥之類高含水量的超軟弱地基，在采用砂井及其他深層加固法之前，土工織物鋪墊可作為前期處理，以提高施工的可能性。

結束語：

隨著當今對路基要求的越來越高，對于施工中質量的管理、以及科學的施工工藝提高，要求我們應該在這一領域要不斷更新，不斷學習，取得飛速發展。