軟土地基處理技術在道路工程中的應用

陳立文

廣東省水利水電第三工程局（523710）

軟土的物理力學性質比較差，其基本特性是天然含水量比較大、強度比較低以及容易受到擾動影響等。為了提高道路工程質量，杜絕各種工程病害的發生，當道路工程在通過軟土層時，應該根據不同情況，應用不同的軟土地基處理技術控制軟土地區路基變形量。

1 表層壓實法的應用

如果地表層軟弱土層主要成分為砂土或者亞粘土等，普遍選擇表層壓實法進行加固，其效果好壞通常取決于巖土性質、含水量、厚度、壓實的次數以及壓實機械性能等，嚴格控制壓實土的含水率在最理想的范圍，如果含水率偏高必須采取晾曬或者添加一定量的石灰吸水等方式實施預壓處理以及分層壓實。

2 換土墊層法的應用

如果地表軟弱層主要成分為飽和淤泥質粘土，通常需要在開挖之后換填砂土、石碴、碎石、礦碴等一些透水性能比較好的材料，選擇風積砂實施分層填筑,兩側必須選用天然砂礫（其含土量低于5%的）,填筑的寬度要求不小于1m。風積砂主要成分為低粘性土，其透水性以及穩定性比較高，遇水不會出現過分泡軟，沉陷量也不是很大；但是在飽和水的條件下，很容易變成流動狀態，并且容易喪失承載能力，選擇天然砂礫實施包坡處理能夠有效消除風積砂的缺陷,并且能夠將路基內部的剩余水分排出，阻止毛細水的進一步發展，在干燥地區使用，也能夠確保風積砂土的穩固,使得路基的穩定性有保證。挖除方式通常采取挖掘機以及推土機等進行施工。

3 土工織物加筋墊層法的應用

通常砂石墊層以及含土量低于5%的透水性材料還是屬于散粒體結構，無法承受拉力，抵抗不均勻以及限制水平位移的水平也是非常有限，假如提高砂墊層的粘聚力，將會使得其透水性下降，當粘粉粒(0.075 mm)含量超過15%，其透水性和粘性相同，會喪失排水功能。所以在工程實踐過程中大量使用土工織物或者土工格柵，其作用主要有:1）具備相應的抵抗水平拉力的作用，也就是一旦路堤、墊層、地基出現滑動破壞的時候，墊層內部的土工織物能夠產生一定的抵抗滑動的拉力，增加了抗滑穩定性，通常能夠提高抗滑安全系數大約0.3。2）限制地基的側向位移，大大減緩路基的變形而阻斷地下水,只有在剪應力超過其破壞值才會產生剪切破壞，所以土工織物加筋墊層產生的水平約束力能夠提高地基的抗滑穩定性；并且側向位移降低能夠使得豎向沉降降低大約5%。3）抗彎剛度有一定的提高，也就是當其承載了不均勻壓力或者地基出現不均勻沉降的時候能夠對承受的壓力加以調整，使得墊層下的壓力承受與墊層頂面不一樣的壓力，從而提高了墊層的抗變形能力。4）地基強度特性以及應力與應變之間的關系指標都產生了變化，強度增加使得加筋墊層的應力擴散效應更為突出，應力更加均勻能夠有效增加地基抗滑穩定性以及減緩地基產生不均勻沉降。5）滲透性比較好，當墊層材料的滲透性無法達到排水要求的時候，土工格柵加筋能夠增強墊層的透水性，一般選擇一層土工格柵加筋300 mm厚砂礫墊層能夠取代加筋500 mm厚砂礫墊層，可以有效提高土體的抗拉強度以及抗變形能力，使得建筑結構的穩定性得到提高。6）將地基軟土墊層以及路堤的填充材料加以分隔，保證墊層水平連續性，適當降低砂墊層的厚度，通過土工織物隔離各種建筑材料，比如土體與混凝土、砂粒與礫石等等，能夠使得兩種以上的材料不會出現流失與混雜，確保材料的整體結構以及性能，提高構筑物的承載能力。土工織物能夠有效擴散、傳遞或者分解集中應力，預防土體受到外力的破壞，選擇土工膜或者復合防水材料，能夠有效防止其它液體產生的滲漏現象，保護環境以及提高建筑工程的安全穩定性。

4 袋裝砂井法的應用

袋裝砂井法是一種在高速公路軟基處理當中比較成熟的技術,采取的措施是袋裝砂井排水固結，其優點是施工簡單，成本比較低，加固效果比較理想。施工的時候在套管井內填充袋裝砂，然后逐節將套管拔出,在頂面施工水平砂墊層或者排水砂溝。在上部路基填土載荷的作用下，充分利用砂與水平砂墊層或者縱橫排水砂溝相聯通,所產生排水通道，從而使得軟基中的水分能夠順利排走，起到排水固結軟基的效果。

5 擠密砂樁法的應用

擠密砂樁是一種采取和沉管灌注樁相似的機械和方法，利用沖擊和振動作用，將砂擠入土中的施工方法。通過采取擠密砂樁法能夠使得地基擠實排水固結，進一步增強地基的整體抗剪強度以及承載力,降低地基的沉降量以及緩解其不均勻沉降。這種施工方法適用于砂性土，但對于飽和的軟粘土并不適用。擠密砂樁的用砂要求類似于袋裝砂井的用砂要求，不過擠密砂樁也能夠使用砂和角礫的混合料，但是其含泥量必須控制在5%以內。

總之，對于廣大工程建設專業人員而言，公路在通過軟土地基的時候，路基在施工過程中的穩定性以及竣工之后的剩余與差異沉降是他們非常關注的問題。而有效解決這些問題的主要方法就是應用地基處理技術，當前針對軟土地基的處理技術比較多，各有特色，應用的時候必須結合實際、因地制宜，選擇適宜的處理技術方案，同時必須對復合地基選擇有效的檢測手段實施檢測，以保證施工的質量。

[1] 劉濤,袁敏.軟土強夯法加固軟土地基應用探析[J].工程質量,2011(11).

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