軟土地基處理方法及施工工藝淺析

侯忠材

摘要：地基問題的處理恰當與否，不僅直接影響建筑物的造價，而且直接影響建筑物的安危，即它關系到整個工程的質量、投資和進度，因此其重要性已愈來愈多地被人們所認識。本文主要對軟土地基處理方法及施工工藝進行了分析探討。

關鍵詞：軟土地基；處理方法；存在問題；施工工藝

中圖分類號： TU471.8 文獻標識碼： A

引言

軟土地基一般指由吹填土、雜填土、淤泥質土等構成的壓縮層或者其他高壓縮性土層所組成的地基,其存在不穩定性。軟土路基擁有強度低、固結慢、變形大等特點,因而常使地基上工程出現裂縫、下沉,甚至是破壞。因此,在軟土地基上建造建筑物或施工,要求對軟土地基進行處理,主要是使地基工程性質得到改善,滿足建筑物對地基穩定和變形的要求,消除存在的不利影響。

一、我國軟土地基的現狀

在我國沿海地區及內陸平原或山間盆地都廣泛分布著不同類型的軟土，其主要特點是地基承載力較低，荷載作用下變形較大，這給公路修建帶來了許多工程問題。而不同地區的軟土形成機理不同，特點和性質各異，對于公路的作用也有所差別。同時建好或修建中的公路由于各種原因使得路基強度較低，發生路基沉陷、路面脫空或路面變形過大等病害，特別是橋頭、通道臺背等與路基接頭處兩者沉降量不同，直接影響路面的平整度、線型的平順和路面結構的穩定。對于高速行駛的車輛來說，其安全性、經濟性、舒適性均受到影響，大大降低了高速公路的實用性，同時，給養護部門也帶來了諸多不便。因此選擇合適的軟土路基處理方法已成為保證高速公路的質量和充分發揮其優越性的重要因素之一。

二、現有軟土地基處理方法存在的問題

現有的軟土地基處理方法繁多,有的技術已比較成熟,在實踐工程得到廣泛的運用;有的處理技術還在探索和研究階段。目前,地基處理技術存在以下問題,并有待進一步解決。（1）未能因地制宜選用合理的地基處理方法,存在一定的盲目性。（2）施工單位素質成為地基處理的重要影響因素。施工隊伍缺乏必要的技能,有時存在偷工減料現象,這些都嚴重影響軟土地基處理的質量。（3）施工機械的優良直接影響地基處理的水平和質量。目前,我國地基處理施工機械不能滿足現代工程建設的需要,因而簡陋的機械難以保持穩定良好的施工質量。（4）地基處理技術理論與實踐發展不一致。土木工程的實踐先于理論是一般規律,但重視理論研究,用理論指導實踐也具有重要意義。

三、軟土地基處理方法及施工工藝

1、換填土法

當淤土層厚度較簿時，可采用淤土層換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基礎等辦法進行地基處理，鑒于換砂不利于防滲，且工程造價較高，一般應就地取材，以換填泥土為宜。可將軟土全部挖除，使路堤筑于基底或盡量換填滲水性土。這種方法適用于軟土厚度小于2m的路堤。換土法要回填有較好壓密特性土進行壓實或夯實，形成良好的持力層，從而改變地基承載力特性，提高抗變形和穩定能力，施工時應注意坑邊穩定，保證填料質量，填料應分層夯實。

2、表層處理法

表層處理法適用于地表面極軟的情況下，該法是通過排水、敷設或增添材料等方法，提高地表強度，防止地基局部剪切變形，保證施工機械作業：同時盡可能把填土荷載均勻地分部于地基上。這類處理方法又分為：砂墊層法、表層排水法等等。

2.1砂墊層法

對于地基上部軟土層極薄且含水量大時，要在軟土地基上敷墊0.5-1.2m左右厚的砂礫墊層。這樣可以達到固結軟土層，使砂礫層既起到上部排水層作用，又起到填土內地下排水層的作用，在確保降低填土內水位的同時，又為施工機械提供了良好的通行條件，在施工中要注意以下問題：（1）妥善處理砂礫墊層的端部。若用透水較差的粉土作填料時，其砂礫墊層的坡腳要寬出0.5-1.0m，免得被覆蓋，一旦被覆蓋，就有可能防礙側向排水，因此對砂礫墊層的端部要妥善處理。（2）砂礫墊層施工時應設放樣板。攤鋪作業一般采用自卸汽車與推土機聯合操作，要盡量做到均勻一致。（3）與其他方法并用。在極軟地基上，若僅考慮砂礫墊層來確保大型機械的通行，往往需要較厚的砂礫墊層，這樣就會提高工程造價，這是很不經濟的，所以常于表層排水或敷墊層材料等方法并用。

2.2表層排水法

對土因含水量過大而導致的軟土地基，在填土之前，地表面先開挖溝槽，排出地表水。同時降低地基表層的含水量，以保證施工機械通行。回填溝槽時，最好采用透水性好的砂礫或碎石為回填材料，這樣可保證溝槽在施工中能達到盲溝的效果。（1）溝槽的布置溝槽布置要考慮利用自然坡度排水；填土沉降要考慮坡度的變化；不使來自四周挖方部位的地表水、滲透水侵入填土；溝槽的間隔要盡可能加密，以增大排水能力，即使有部分溝槽切斷也不會防害整體排水。（2）溝槽的構造溝槽一般寬為0.5m，深0.5-1.0m。填土之前在溝槽內用透水性良好的砂礫(砂)回填成為盲溝。縱向盲溝一般沿道路縱向或中央縱向，開挖橫向盲溝一般間距按10-15m內布置。在溝槽內埋設多孔排水管時，必須選用優質反濾層加以保護。

3、添加劑法

對于表層為粘性土的軟土地基，可在表層粘土內參入添加劑，來改善地基的壓縮性能和強度特性，提高填土穩定及固結的效果。添加材料通常使用生石灰、熟石灰和水泥。用石灰類作添加材料主要通過現場拌和或廠拌的方法，在降低土壤含水量和生產團粒效果外，還會對被固結的土隨著時間的推移發生化學性固結，使粘土成分發生質的變化，從而促進土體穩定。在施工中應注意以下問題：（1）添加材料配比設計。添加材料的適當劑量，要根據所處理的土質、施工方法和試驗配比的結果來判定。一般改良土、石灰土、水泥穩定土較為常用。改良土是利用現場地基土摻石灰(一般含石灰6%)后再次選用，其優點是施工方便，造價低。石灰土是用黃土摻石灰(一般含灰10%-12%)后使用其造價較改良土要高；水泥穩定土是用黃土摻水泥(一般含水泥3-5%)后使用，其造價較高，在秋、冬季雨天施工時，工期短時不得已采用，其優點是不需要太長的養生時間，就可以使地基固結達到施工要求的強度。（2）固結與養生。用水泥或熟石灰處理軟土地基時，當拌和已結束即產生固結。用生石灰處理軟土地基時，從拌和時的初步碾壓到生石灰消解結束，要進行二次固結，若強度足夠，可不必養生。但因土質或施工條件不同，被處理過的土質強度增長也不同，一般以養生一周后的強度為所要求的固結強度。（3）生石灰消解程度的判斷。生石灰消解過程常伴隨著體積膨脹，若在此期間進行碾壓，就不可能獲得預期效果，因此在固結時要掌握發熱溫度、準確判斷消解結束時間。

4、置換法

本法是以優質土置換軟弱土，確保填土穩定和減少沉降量。施工方法分為人工挖掘置換和機械挖掘置換。其施工比較容易，多數情況下能在短時間內達到所要求的目的，一般在工期緊的情況上使用。從可能性來說置換結果較優，置換材料應采用即使受到水浸也不致降低承載力的粗粒土，最好采用質量較好的砂礫或石渣，但必須進行充分壓實，在施工中應注意以下問題：（1）妥善處理換填層的端部。最好不用透水較差的粉土填料，盡量采用水穩性好的路基填料，且注意側向排水。（2）要注意充分壓實，只有達到規定的壓實度，才能保證路基的整體穩定性。（3）開挖范圍必須要開挖至軟弱土邊緣或路基全寬，且要考慮壓實機械的工作寬度；深度視下部土質和設計承載要求而定，一般不超過2.5m。

結束語

綜上所述,本文以道路工程為例,討論了幾種常用軟土地基處理方法及其復合處理措施。然而在實際工程中由于軟土地基成因復雜和多變的地質條件,因此需要根據具體情況,采用合理的軟土地基處理措施,并且從經濟、技術、建設要求等多方面綜合比較分析,選擇最優處理方案。

參考文獻

[1]《路基施工技術規范》.北京:人民交通出版社,2003.

[2]潘瑞春,黃瑞章,周新年,等.道路工程軟土地基處理方案選擇研究進展[J].公路交通科技,2012(10).

[3]蒙江濤.淺談道路工程中軟土地基常用的處理措施[J].技術與市場,2009,16(8).