軟土地基處理技術(shù)在道路工程中的應(yīng)用

陳立文

廣東省水利水電第三工程局（523710）

軟土的物理力學(xué)性質(zhì)比較差，其基本特性是天然含水量比較大、強(qiáng)度比較低以及容易受到擾動影響等。為了提高道路工程質(zhì)量，杜絕各種工程病害的發(fā)生，當(dāng)?shù)缆饭こ淘谕ㄟ^軟土層時，應(yīng)該根據(jù)不同情況，應(yīng)用不同的軟土地基處理技術(shù)控制軟土地區(qū)路基變形量。

1 表層壓實(shí)法的應(yīng)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(shí)法進(jìn)行加固，其效果好壞通常取決于巖土性質(zhì)、含水量、厚度、壓實(shí)的次數(shù)以及壓實(shí)機(jī)械性能等，嚴(yán)格控制壓實(shí)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(shí)施預(yù)壓處理以及分層壓實(shí)。

2 換土墊層法的應(yīng)用

如果地表軟弱層主要成分為飽和淤泥質(zhì)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(fēng)積砂實(shí)施分層填筑,兩側(cè)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(fēng)積砂主要成分為低粘性土，其透水性以及穩(wěn)定性比較高，遇水不會出現(xiàn)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(tài)，并且容易喪失承載能力，選擇天然砂礫實(shí)施包坡處理能夠有效消除風(fēng)積砂的缺陷,并且能夠?qū)⒙坊鶅?nèi)部的剩余水分排出，阻止毛細(xì)水的進(jìn)一步發(fā)展，在干燥地區(qū)使用，也能夠確保風(fēng)積砂土的穩(wěn)固,使得路基的穩(wěn)定性有保證。挖除方式通常采取挖掘機(jī)以及推土機(jī)等進(jìn)行施工。

3 土工織物加筋墊層法的應(yīng)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(jié)構(gòu)，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(dāng)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(shí)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(yīng)的抵抗水平拉力的作用，也就是一旦路堤、墊層、地基出現(xiàn)滑動破壞的時候，墊層內(nèi)部的土工織物能夠產(chǎn)生一定的抵抗滑動的拉力，增加了抗滑穩(wěn)定性，通常能夠提高抗滑安全系數(shù)大約0.3。2）限制地基的側(cè)向位移，大大減緩路基的變形而阻斷地下水,只有在剪應(yīng)力超過其破壞值才會產(chǎn)生剪切破壞，所以土工織物加筋墊層產(chǎn)生的水平約束力能夠提高地基的抗滑穩(wěn)定性；并且側(cè)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(dāng)其承載了不均勻壓力或者地基出現(xiàn)不均勻沉降的時候能夠?qū)Τ惺艿膲毫右哉{(diào)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(qiáng)度特性以及應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系指標(biāo)都產(chǎn)生了變化，強(qiáng)度增加使得加筋墊層的應(yīng)力擴(kuò)散效應(yīng)更為突出，應(yīng)力更加均勻能夠有效增加地基抗滑穩(wěn)定性以及減緩地基產(chǎn)生不均勻沉降。5）滲透性比較好，當(dāng)墊層材料的滲透性無法達(dá)到排水要求的時候，土工格柵加筋能夠增強(qiáng)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(qiáng)度以及抗變形能力，使得建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)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(xù)性，適當(dāng)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(xiàn)流失與混雜，確保材料的整體結(jié)構(gòu)以及性能，提高構(gòu)筑物的承載能力。土工織物能夠有效擴(kuò)散、傳遞或者分解集中應(yīng)力，預(yù)防土體受到外力的破壞，選擇土工膜或者復(fù)合防水材料，能夠有效防止其它液體產(chǎn)生的滲漏現(xiàn)象，保護(hù)環(huán)境以及提高建筑工程的安全穩(wěn)定性。

4 袋裝砂井法的應(yīng)用

袋裝砂井法是一種在高速公路軟基處理當(dāng)中比較成熟的技術(shù),采取的措施是袋裝砂井排水固結(jié)，其優(yōu)點(diǎn)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(nèi)填充袋裝砂，然后逐節(jié)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(lián)通,所產(chǎn)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(jié)軟基的效果。

5 擠密砂樁法的應(yīng)用

擠密砂樁是一種采取和沉管灌注樁相似的機(jī)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(shí)排水固結(jié)，進(jìn)一步增強(qiáng)地基的整體抗剪強(qiáng)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(nèi)。

總之，對于廣大工程建設(shè)專業(yè)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(wěn)定性以及竣工之后的剩余與差異沉降是他們非常關(guān)注的問題。而有效解決這些問題的主要方法就是應(yīng)用地基處理技術(shù)，當(dāng)前針對軟土地基的處理技術(shù)比較多，各有特色，應(yīng)用的時候必須結(jié)合實(shí)際、因地制宜，選擇適宜的處理技術(shù)方案，同時必須對復(fù)合地基選擇有效的檢測手段實(shí)施檢測，以保證施工的質(zhì)量。

[1] 劉濤,袁敏.軟土強(qiáng)夯法加固軟土地基應(yīng)用探析[J].工程質(zhì)量,2011(11).

[2] 劉天增,賈建林.高速公路軟土地基處理[J].交通科技,2006(05).