某工程軟弱路基處理方案

孫杰　劉風軍　朱寶紅

摘要：以某工程為例，針對不同材料處理軟弱路基進行試驗，最終確定了最優方案。

關鍵詞：粉噴樁樁 彎沉值

1 工程概況

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。具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結系數小、固結時間長、靈敏度高、擾動性大、透水性差、土層層狀分布復雜、各層之間物理力學性質相差較大等特點。軟土地基如不加處理，會發生路基失穩或過量沉陷，導致公路破壞或不能使用。

張蝦路道路及排水工程（濰萊高速-穆響路段）施工過程中，濰萊高速至膠濟鐵路之間地下水位較淺，基巖埋深約7.5m，車輛載重大，地基土液性指數大，觸變效應明顯，屬明顯軟土地基，需加強地基處理，軟土地基的處理應根據軟土、淤泥的物理力學性質，埋層深度，路堤高度，材料場地情況，公路等級等因素分別采取換土、拋石擠淤、反壓護道、滲水、土工材料、塑料排水板、粉噴樁、碎石樁、超載預壓等措施進行處理。在張蝦路濰萊高速至膠濟鐵路段，結合現場施工條件，先后采取了鋪設山根石、拋石擠淤、地瓜石加山根石綜合處理、換填塊石、沉砂及粉噴樁方案做試驗段，通過修筑試驗路段并綜合考慮施工工期、成本、質量，最終選擇此路段進行粉噴樁處理。

2 方案比較

2.1 60cm山根石兩層回填

張蝦路工程濰萊高速至膠濟鐵路之間，路基含水量過大，成淤泥狀，經參建各方同意，對此處1+480-1+615段全幅路基采用山根石處理。利用山根石分兩層回填以提高地基承載能力，但不能從根本上解決地基沉陷問題，山根石遇水成泥狀失去承載力，當嚴格按照設計要求處理完成后發現彎沉值達不到設計要求，并把山根石全部挖除并裝車外運。此外對山根石需求量大，處理方法較為原始，投入機械，人力較大，經濟效益不明顯，不適于本工程。

2.2 30公分地瓜石+40公分山根石

張蝦路工程，濰萊高速路以北膠濟鐵路以南段主路路基含水量太大，按設計變更6%灰土施工完成后，大部分路段出現翻漿，經參建各方同意，在K1+610-K1+690段主路西半幅對路基做80米試驗段（6%灰土頂以下），其中K1+610-K1+650段結構層為30cm地瓜石+20cm山根石，K1+650-K1+690段結構層為30cm地瓜石+20cm山根石+20cm山根石。嚴格按照設計要求處理完成后發現彎沉值達不到設計要求。

2.3 拋石擠淤

拋石擠淤是軟弱地基處理的一種方法，在路基底從中部向兩側拋投一定數量的碎石，將淤泥擠出路基范圍，以提高路基強度。所用碎石宜采用不易風化的大石塊，尺寸一般不小于0.3m。

拋石擠淤法施工簡單、迅速、方便。適用于常年積水的洼地，排水困難，泥炭呈流動狀態，厚度較薄，表層無硬殼，片石能沉達底部的泥沼或厚度為3-4m的軟土；在特別軟的地面上施工由于機械無法進入，或是表面存在大量積水無法排出時；適用于石料豐富，運距較短的情況。拋石擠淤優缺點如下：

優點：在軟地面機械難以進入或地表存在大量積水無法排出時可利用此辦法，受雨季影響不大，對周圍環境影響不大，投入的人力、機械相對較小，工期較短。

缺點：石料需求量大，適合石料豐富、運距較短地區；處理過程較為粗糙，處理不夠徹底；一般適用于基層具有一定厚度的淤泥層。

張蝦路工程，濰萊高速路以北膠濟鐵路以南段主路路基含水量太大，按設計變更6%灰土施工完成后，大部分路段出現翻漿，經參建各方同意，在K1+650-K1+990段主路東半幅對翻漿處做拋石處理，挖深80cm，處理完成后發現此處理方法達不到設計要求。

2.4 鋪設塊石

因前期試驗段均未成功，6月19日參建各方經開會決定，在主路西側K1+610-K1+650段對路基做40m試驗段，處理至原設計40cm級配碎石頂，結構層為80cm塊石+40cm級配碎石，處理完成后發現此處理方法能達到設計要求。但考慮到人工鋪設塊石工藝太原始且石料需求量大，鋪設需要大量人力，工期相當長，后期結構層不穩定，不予采取。

2.5 沉砂

沉砂是利用砂石體積小，能夠充分貫入軟土地基土顆粒的空隙中，利用砂石與土顆粒的擠壓摩擦以及固結力，提高原軟土地基的承載能力。

沉砂優點：能充分貫入軟土地基底部，加強地基承載力；材料容易獲得，機械、人力投入小。

沉砂缺點：砂石使用量大，工期較長，施工對周邊環境影響較大，受雨季影響明顯，施工難度大。

經參建各方同意，本工程K1+550-K1+580段主路東半幅對路基做30m沉砂試驗段，處理至原40cm級配碎石頂，結構層為60cm中粗沙+60cm中粗沙+40cm級配碎石，處理完后承載力達不到設計要求。

2.6 水泥土復合地基處理

水泥土復合地基處理是利用水泥作為固化劑的主劑，是軟基處理的一種有效形式，利用攪拌樁機將水泥噴入土體并充分攪拌，使水泥與土發生一系列物理化學反應，使軟土硬結而提高基礎強度。軟土基礎經處理后，加固效果顯著，可很快投入使用。適用于處理淤泥、淤泥質土、泥炭土和粉土土質。

水泥土復合地基處理工藝按材料噴射狀態可分為濕法和干法兩種。濕法以水泥漿為主，攪拌均勻，易于復攪，水泥土硬化時間較長；干法以水泥干粉為主，水泥土硬化時間較短，能提高樁間的強度。

水泥土復合地基處理對地基處理徹底，處理效果好，同時對深層地基也有有效治理，能最大限度的利用原狀土的承載力或其他力學性能。

按參建各方意見，經設計同意，在K1+520

-K1+550段主路東半幅對路基做30m試驗段，樁中心間距1.2m，正三角型布置，打樁完成后經養護，然后攤鋪40cm級配碎石，碾壓后經彎沉試驗，證明試驗段能滿足原設計要求。

3 方案選擇

各施工方案對比如下表：

由于混凝土攪拌樁對地基處理較為徹底，路基承載力符合設計要求，并且施工工藝較為成熟，施工難度不大，工期、質量均有保證，是所選方案中最適合張蝦路軟土地基處理的施工方案，因此選擇混凝土攪拌樁施工工藝。

參考文獻：

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[2]谷曉華.水泥土攪拌樁在地鐵軟弱路基中的應用[J].山西建筑，2008（25）.

[3]宋朝輝.淺層軟弱路基處理的體會[J].科技信息，2009（11）.

劉風軍身份證號為：370702197507216510

朱寶紅身份證號為：370784198103013548