公路施工中軟土地基處理技術的探討

許明 王淑俠

摘要：軟土地基的處理也是工程施工的一大難點。地基施工非常復雜，需要考慮各種因素，施工中要從多個方面進行綜合考慮，要制定科學合理的方案，選擇相應的處理措施，盡量避免施工中地基不均勻沉降的現象，保證公路工程的質量問題。本文探討了公路施工中軟土地基處理技術。

關鍵詞：公路施工；軟土；地基；處理技術

中圖分類號： X734 文獻標識碼： A

軟土地基的危害是承載力低，變形大，特別是不均勻變形大，而且變形穩定時間很長，幾年甚至幾十年。往往造成公路路基沉降大且不均勻，造成公路路基開裂。對軟土地基進行加工，改善地基土的剪切特性，壓縮特性，滲透特性，動力特性。提高軟土地基的強度和穩定性，降低地基的壓縮性，減少沉降和不均勻沉降。

一、軟土地基合理處理的重要性

軟土地基的危害性很大，處理不當會造成嚴重后果。軟土地基的合理處理與否，在公路施工中有至關重要的作用。

1、軟土地基的危害性

軟土地基由于其特殊的物理性，處理不當，就會造成公路橋梁的開裂、路面凹凸不平、車輛行駛顛簸等問題，導致公路的行車安全出現不同程度的問題。此外，軟土地基如果得不到妥善處理，地基容易失去穩定性，導致構造物不同程度的沉降，使公路橋梁失去穩定性，嚴重損害來往車輛及司機行人的安全。

2、處理軟土地基的重要性

在過去的公路工程中，由于對線路等級的要求不高，且路橋施工還不多，因此對軟土地基的處理并不多。但隨著交通運輸業的蓬勃發展，公路橋梁施工增多，對路基的處理工程也日益增多。軟土地基具有極大的危害性，處理不當會造成嚴重后果，因此確保公路橋梁安全施工及運營，必須妥善處理軟土地基。

二、選擇軟土地基處理技術應考慮的條件

1、地基條件

在選擇軟土地基處理技術時應結合軟土的物理力學性質和地基構成情況。若軟土層淺而薄，則其固結沉降量也較小， 且在短時間內會停止沉降， 其滑動破壞的危險性較小， 可采用簡單的表層處理法； 對于軟土厚度在3～4m范圍內， 且中間夾有能供排水的砂層的軟土層， 則無需豎向排水或擠實砂樁， 可采用表層處理法； 而對頂層為砂層而下部為軟土的情況， 因其穩定性較好，可采用豎直排水法； 若基底傾斜， 由于軟土層厚的一側沉降量大， 發生滑移的危險性也較大，該類地基存在的不均勻沉降可能會促進滑動， 因而應盡可能減少沉降量而采用擠實砂樁或石灰樁法， 且軟土層薄厚不同樁間距也應不同。

2、公路條件

等級越高的公路對路基路面平整度要求也越高， 對沉降處理措施要求也越嚴格。由于臺后填土的縱向推力， 和構造物連接的路堤部位的剩余沉降可能會導致橋臺基礎發生較大位移甚至給橋臺基礎帶來破壞。該種情況必須對橋臺穩定性進行驗算后采取有效加固措施。

三、公路施工中軟土地基處理技術

1、強夯法

強夯法一般采用液壓履帶起重機，開夯前應檢查夯錘重和落距，以確保單擊夯擊能量符合設計要求; 在每遍夯擊前，應對夯點放線進行復核，夯完后檢查夯坑位置，發現偏差和漏夯應及時糾正; 在臨離施工現場，夯錘自重19． 9 t，直徑2． 52 m，根據單擊夯擊能先計算落距( 落距( m) = 單擊夯擊能( kN·m) /錘重( kN) ) ，計算出強夯單擊夯擊能達到2 000 kN·m 的落距是10． 05 m，通過對強夯路段試驗統計，得出夯擊次數與沉降量關系，沉降量隨著夯擊次數的增加而減少，平均每30 s ～ 40 s 一夯擊，每坑6 夯3 min ～ 4 min，夯機移動到下一試坑就位1 min，每小時夯擊12 試坑～ 15 試坑，每遍每點6 擊，錘高10 m，強夯3 遍，前兩遍按4 m 間距跳夯，最后一遍排夯，互相搭接不大于1 /2 夯痕，完全能達到第三遍最后兩擊的平均沉降量不大于5 cm 的設計要求，在采取強夯軟土地基施工的時候，可以按照此設計進行。

2、塑料排水板

為使塑料排水板位置準確，應在路基縱向和橫向布設標志樁，然后按著標志樁指示的位置進行插板機就位和插板施工。插板深度主要由插板機空心套管的深度控制。插板時要認真觀測塑料板是否隨空心套管的現象。這一階段的質量要求為：不得在插板過程中破壞鋪砂層；不允許塑料排水板斷裂；塑料排水板間距允許誤差不大于5cm；插板深度不得小于設計深度。

在施工過程中，也要保證其填土預壓環節的優化，實現其填土預壓綜合效益的提升，在此過程中，要針對軟土固結過程中的問題展開優化，以滿足路基壓實工作的需要。通過對現實施工環節的優化，實現其預壓填土厚度環節的控制，促進其填土碾壓階段的有效控制，滿足其軟土固結的需要。要針對其軟土地基的相關應用現狀，展開優化，提升路基的壓實性，保證工程質量的提升。碾壓至壓實度達到要求為止。以后每次施工上土前均進行軟土地基承載力驗算。為保證路基整體同步沉降，在同一橫斷面內填土速度和厚度要保持一致。在這一階段的質量要求為：填土厚度和施工機械等外荷載須小于軟土的承載力；填土厚度及壓實度應滿足路基施工質量標準的要求；加固區域內填土厚度均不得大于一層填土厚度。

3、加載預壓法

原理是在公路建設之前，天然地基在預壓荷載作用下壓密、固結，地基產生變形，地基土強度提高，卸去預壓荷載后再進行公路建設，完工后沉降小，地基承載力也得到提高。堆載預壓有時也利用公路自重進行。當天然地基土滲透性較小時，為了縮短土體排水固結的排水距離，加速土體固結，在地基中設置豎向排水通道，常用形式有普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板等。當采用豎向排水通道時，也分別稱為普通砂井法、袋裝砂井法或塑料排水帶法等。適用于軟粘土、粉土、雜填土、沖填土、泥炭土地基等。使用的主要材料：堆載用料可用土石方或其他填料; 墊層材料用滲透系數于10-3m/s、含泥量小于3%、級配較好的中粗砂；豎向排水通道之砂井法需用同墊層材料要求相同的砂，袋裝砂井法還需聚丙烯機織土工物，塑料排水帶法需塑料排水帶。使用的主要機械設備：堆載用料的運輸、裝卸機械，也可用人工運輸，靜壓沉管機械、錘擊沉管機械，動力螺旋鉆機，袋裝砂井專用打設機，塑料排水帶插板機。

4、 排水固結法

為了加速軟土路基的固結， 最有效的辦法就是增加土層中的排水途徑， 設置豎向排水井， 縮短排水距離， 從而縮短預壓工程的預壓期， 使沉降提前完成， 并加速地基土抗剪強度的增長。排水固結法適用于處理飽和和軟弱土層， 但不可使用于滲透性較差的泥炭土的加固處理。一般來說， 根據采用的排水技術措施的不同， 排水固結法可分為堆載預壓法、真空預壓法、降水預壓法、電滲排水法等。其中真空預壓法主要是在地基表面鋪設密封膜， 并利用特殊設備將密封膜下面的砂墊層內和土體中垂直排水通道內的空氣抽空， 形成負壓， 加速孔隙水排出土層， 提高土體強度。

5、深層攪拌法

原理是利用深層攪拌機將水泥或石灰和地基土原位攪拌形成圓柱狀、格柵狀或連續墻水泥土增強體，形成復合地基以提高地基承載力，減小沉降。深層攪拌法分為噴漿攪拌法和噴粉攪拌法兩種，也可用它形成防滲帷幕。適用于淤泥、淤泥質土和含水量較高、地基承載力不大于120 kPa 的粘性土、粉土等軟土地基。用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時宜通過試驗確定其適用性。使用的主要材料：水泥。使用的主要機械設備：深層攪拌機，按攪拌軸分為單軸和雙軸兩種，按噴射方式分為漿液噴射和粉體噴射兩種。配套設備：漿液噴射主要有灰漿攪拌機、灰漿泵，粉體噴射主要有粉體發送器、空氣壓縮機及計量器等。

軟土地基的處理，是保證公路使用質量與壽命的關鍵環節，是公路路基施工的重要環節，合理利用軟土地基的處理方法，恰當使用合適的加固技術，既能保證路基路面的穩定，同時也能提高公路的使用質量，保證公路應有的服務水平。

參考文獻：

[1]吳金火生 淺議公路施工中的軟土地基處理技術 [期刊論文] 《中華民居》 -2013年6期

[2]戢英 軟土地基處理技術及在公路施工中的應用[學位論文] 2006天津大學：建筑與土木工程(土木)

[3]楊勇 淺議公路施工中的軟土地基處理技術 [期刊論文] 《科技與企業》 -2012年23期