道路軟土地基的施工技術措施淺析

馮蘭蘭

摘 要：本文針對實際施工工程，就道路軟基處置的技術措施進行了分析。

關鍵詞：道路；地基地質；軟土地基；處理措施

近年來，隨著我國經濟持續高速發展，公路運輸需求強勁增長，公路基礎設施建設速度快。高等級公路建設數量和里程的日漸增多，公路路線穿越軟土地基區域的情況也隨之增多，伴隨著不斷提高的公路設計車速以及日趨增加的交通荷載，對公路工程的質量、線形指標的要求越來越高。對公路軟土地基進行工程處理，往往成為縮短建設工期、降低工程造價和確保工程質量的關鍵的因素之一。

1 軟土分類及其特性

《建筑地基基礎設計規范》中有規定指出：軟土主要是指淤泥及淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土，而持力層主要由軟土組成的地基稱為軟弱地基。軟土的特性有：天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、滲透性差、具有構荷性，抗剪強度低等。而任何建筑物都是從基礎開始興建的，而基礎又是建筑在地基之上的，當天然地基不能滿足建筑物的安全性要求時，就要對天然地基進行處理，以保證建筑物其安全與正常使用。

2 軟土地基處治原則和方法

軟土地基處治時應遵循以下原則：投資少效益高少占農田和安全實用的技術經濟政策；密切結合當地工程地質條件、材料供應、施工力量和工期要求，因地制宜，達到技術上先進、經濟上合理。軟基的處理方法多種多樣，主要的處治方法有以下幾種：

（1）砂墊層：砂墊層為設置于路堤填土與軟土地基之間的透水性墊層，可起排水的作用，從而保證了填土荷載作用下的集中孔隙水的順利排出，既加快了地基的固結，還可以保護路堤免受孔隙水浸泡。砂墊層多采用中、粗砂厚度一般為0.5～1.0 m，寬度（兩側）比路堤底寬多0.5～1.0m。設置砂礫墊層要注意防止被細粒污染而造成排水孔隙堵塞，在砂礫層的上下應設反濾層或土工格柵。

（2）排水固結法：處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結，多用各種不同長度和間距的袋裝砂井或塑料排水板與砂墊層相結合，雖然這些方法是一般的，但卻是有效經濟的。為了加快固結而且可提高地基承載力，也可用直徑30～50cm或更小一些的砂樁或碎石樁，但造價比上述常用方法要增加至少3～5倍。

（3）輕質路堤：輕質路堤指用粉煤灰等輕質材料填筑路堤，達到減輕路堤自重，減小或加速軟土沉降提高土體抗剪強度，同時它作為填料還有節約投資、減少占地等效益。路堤采用的材料一般是粉煤灰。粉煤路堤有三種類型，即單一的、土和粉煤灰混合的和土砂及粉煤灰等混合的。此處還有淺層拌合和換填優質材料及拋石排淤等處理淺層軟土。有的為深層還設有反壓護道。土工織物鋪設時，應順路堤坡角回折2～3m，為了保護土工織物，上下都應鋪設0.2～0.3m左右的砂墊層。

（4）表層分布厚度小于3m的軟土時，可采用淺層拌和、換填、拋石等方法進行處治。淺層拌和填料可用石灰等無機結合料，換填材料宜用水穩性好的材料，如砂、礫、片石等滲水性材料或強度較高的粘性土。換土能根本改善地基，不留后患，效果較好，適用于軟土層不厚且易于排水的情況，水塘、河溝和埋藏溝谷等局部部分的軟土常用換土方法予以處治。但因軟土地區地下水位一般較高，挖掘困難，換土深度一般不宜超過2m。拋石擠淤是強迫換土的一種形式，它不必抽水挖淤，施工簡便。拋石擠淤多采用不易分化石料，片石大小隨軟土稠度而定，對于流塑狀態的淤泥，片石可稍小些，一般不宜超過30cm，且小于30cm粒徑含量不得超過20%，片石拋出水面后應用較小石塊堵塞墊平，用重型機械壓實緊密，其上設反濾層后再填路基土。

（5）反壓護道：反壓護道是在路堤一側或兩側填筑一定寬度和高度的護道，運用力學平衡原理，平衡路堤自重作用產生的滑動力矩，以提高路基的穩定性。反壓護道一般采用單級形式。由于反壓護道本身的高度不能超過極限高度，所以反壓護道用于路堤高度不大于極限高度5/3倍的情況，單級反壓護道的高度宜采用路堤高度的1/3～1/2，寬度應通過穩定性計算確定，且應注意滿足路堤完工后的沉降要求。反壓護道雖說簡易，但占地過多，在路堤填料來源困難地段也難于應用。況且，反壓護道只能解決軟土地基上路堤的穩定問題，對于沉降問題非但無益，往往還加大沉降量。

（6）水泥攪拌法：對于軟基在5～12m，使用此方法效果會好些。水泥攪拌法按施工工藝可分為濕法和干法兩種，濕法是利用深層攪拌機，將水泥漿與地基土在原位拌和；干法是利用粉噴機，將水泥粉或石灰粉與地基土在原位拌和。攪拌形成柱狀水泥土體，可以提高地基承載力，減少沉降，增加地基穩定性和防止滲漏。當地下水中含有大量硫酸鹽時，應選用抗硫酸鹽水泥；冬季施工時應注意負溫度對處理效果的影響。注意的是樁底必須伸入持力土層不小于50cm。

（7）CFG樁：利用振動打樁機擊沉直徑300～400mm的樁管，在管內邊振動邊填入碎石、粉煤灰、水泥和水按一定比例的配合材料，形成半剛性的樁體，與原地基形成復合地基，從而提高地基承載力，使天然地基承載力提高70%以上。

（8）預應力管樁：預應力管樁方法來自于工民建的低級處理方法，對處理淤泥質土層（>30m）的軟土路基較為適用。由于其他方法的樁體在達到一定深度的時候失去處理效果，而預應力管樁的特點是，每根樁都可以互相接在一起而強度不變，正好克服了軟基深而樁體強度失效的缺點。管樁是在管壁內設有預應力束，管端有連接螺栓，由打樁機或者油壓設備將預應力管樁一根一根的打入地下，伸入持力層不小于50cm。

3 施工現場常用處理軟土路基方法

在施工中經常碰到的情況多數不是軟土地基，因為如果有軟土地基一般情況在設計時應該根據地質資料，提出處理方法。多數情況是有局部地段地質情況和原來設計不同，出現局部地基承載力達不到設計要求，或者由于局部地段含水量過大造成地基軟彈。根據出現的這些情況一般常用的方法主要有：

（1）換填。這種方法最大有效處理深度3米。采用人工或機械挖除路堤下全部軟土，換填強度較高的粘性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。換填的深度要根據承載力確定。

（2）拋石填筑。就是在有軟土或彈簧土以及有積水的路段填石頭，填石的高度以露出要處理的路段原有土層高度為宜。在填石的過程中注意一定要用推土機把石塊壓實，不能出現軟彈現象。然后再填筑土方。

（3）盲溝。就是在要處理的路段根據要處理的路段的長度，在橫向或縱向挖盲溝，盲溝通常用滲水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同級配的石塊起到排水的功能。注意盲溝的出口要與排水溝連接，以便把路基中的水排出路基。

（4）排水砂墊層。排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設一層砂層，作用是在軟土頂面增加一個排水面，在填土的過程中，荷載逐漸增加，促使軟土地基排水固結滲出的水就可以從砂墊層中排走。為確保砂墊層能通暢排水，要采用滲水性良好的材料。砂墊層一般的厚度為0.6～1.0米。為了保證砂墊層的滲水作用，在砂墊層上應該填一層粘性土封住水不讓水返上路基。在路基兩側要修好排水溝，通過砂墊層滲出的水通過排水溝排出路基外，保持路基的穩定。

4 結語

隨著我國經濟的快速發展，對道路建設的要求勢必也越來越高，如何在現有的場地條件下，建設滿足工程要求又經濟美觀的道路將是道路建設一直的課題，相信未來將會出現更多節約材料、節省工期、新穎先進又經濟的技術措施。

參考文獻

[1]蘇建林.公路工程施工技術[M].北京：人民交通出版社.2005

[2]劉玉卓.公路工程軟基處理[M].北京：人民交通出版社.2002

[3]李彰明.軟土地基加固的理論、設計與施工[M].北京：中國電力出版社.2006