軟土地基處理技術在公路施工中的應用分析

段崇峰

（滄州市交通運輸局 公路管理處，河北 滄州061000）

0 引言

近些年來，國內公路建設事業迅速發展，2012 年年底我國公路總里程已超過420 萬km，預計到2030 年將達到580 萬km，對我國經濟發展具有重大意義。在公路建設工程中，地區不斷擴大，難免會遇到軟土地基。因含水量大、壓縮性高，土質較差、承載力低，在上面直接施工極易出現沉降現象。 加上當前交通密集、運載量驟增，若地基強度不夠，必將影響到正常交通，甚至引發安全事故。因此，在施工前，需對軟土地基進行加固處理。

1 軟土地基及其危害

通常將強度低、壓縮量高的軟弱土層稱為軟土地基，多由松軟土、松散砂及大孔隙有機質土等土層構成。軟土大多存在于湖沼、河灘、海濱等地，土層層狀分布較為復雜，含水量高、透水性差，固結時間較長，加上壓縮性高，使得地基的強度較低，承載力偏弱。 另外，軟土地基具有明顯的不可預見性，若公路建設通過軟土地帶，極易破壞路堤的穩定，損壞周圍建筑。 如某路橋為一拱式跨橋，因臺背的填土較高，加上地基沉降，使得拱體遭到破壞，并影響到周邊的民房。最終只得重建橋梁，降低路堤。設計施工中，軟土地基并不罕見，若不加以處理，或處理不當，必將阻礙交通運行，嚴重者還有可能威脅到人們生命安全。

2 軟土地基的處理方法

為提高軟土地基的強度和承載力，需對其進行加固穩定，即軟土地基處理。 在長期的實踐探索中，軟基處理方法層出不窮。

2.1 強夯法

即強力夯實法，指通過沖擊能量改變土體的物理性質，通常是利用起重機將沖擊物吊運至適宜的高度，然后撤去吊運力，使沖擊物自由落下，下落時產生強大的沖擊能量，對地基循環夯實。該方法工期較短，不需要特殊材料，可節約施工成本，在砂土、碎石土地基處理中較為適用。 通過重錘夯擊，可改變土體結構，提高其穩定性，以達到減少沉降的目的。

2.2 預壓法

堆載預壓法較為古老，指在施工前采用超過設計荷載值的填土荷載，以便地基能夠提前固結沉降。在地基強度符合要求后，即可將荷載卸掉，且以后施工中地基很少會有較大的固結沉降。 真空預壓法則是將排水板放于軟土位置，并在地面鋪設砂墊層，其中埋設有吸水管道，然后用密封膜覆蓋。 利用吸水管道將膜內空氣抽出，此時密封膜內外會生成氣壓差，作為荷載作用于軟土。相比之下，真空預壓無需加載卸荷，可省去堆載材料，同時，預壓時間較快，效率高。

2.3 深層攪拌法

軟土處理方式無外乎固化、壓密、脫水、加筋幾種，固化主要是通過摻加固化劑，提高軟土層的強度。深層攪拌法，即在原地基中摻入固化劑，然后借助專用機械設備進行攪拌，使黏土和固化劑混合發生固化作用，最終達到提高強度的效果。 固化劑有很多種，如生石灰、硅酸鹽水泥、丙烯酸鹽、瀝青乳劑等，水泥漿應用最為廣泛。

2.4 換土置換法

在一些泥沼或湖沼地區，可能生長有大量的水生植物，或地層表面根須類雜物較多。 其中含大量有機質成分，若其燒失量在7%以上，就需要換土。 深度多為35cm-55cm，在清除表土時應保證下面原狀土不被破壞。該方法施工簡便，在清淤回填時能夠發揮良好作用，但施工成本相對較高。

2.5 其他方法

軟土地基處理方法有很多，除上面幾種外，還有粉噴樁加固法、石灰樁加固法、反壓護道法、砂礫隔離層法、加筋路基法、高壓噴射注漿法、膠結法等。 因各地地質條件不同，施工標準也不一樣，在實際施工時，應結合具體情況選擇較為適宜的方法。

3 軟土地基處理技術在公路施工中的應用

3.1 案例一

某公路建設中途徑C 地區，多為粘土質軟土地基，某村莊附近有多個大型廢棄魚塘，立面堆積了許多淤泥。公路要穿過這些魚塘，施工隊伍根據現場情況，對軟土問題加以處理。 此處路堤與橋梁相連接處容易發生不均勻沉降，以至于出現“錯臺”等現象，易引起車輛的跳動顛簸。 施工單位選擇了復合處理法，先將地面的耕土進行清理，回填60cm 的路基土。而后將塑料排水板打入地基，與土工布相結合發生作用，并在土工布上用60cm 的路基土進行回填，上部回填主要使用粉煤灰。 為是地基強度更高，可通過超載預壓進行排水。 處理魚塘時，因其中有大量的沉積淤泥，底下可能存在暗浜。 施工單位先對表面淤泥做了清理，然后進行換土，即將魚塘底部含水量較多的土質挖出，用大石塊代替擠壓淤泥。 對于其他比較正常的低段，在壓實原地基且壓實度達到85%時，用60cm 的路基土進行回填。 然后鋪一層土工布，可進一步提高地基強度。通過處理，該段的地基承載力有了明顯提高，沉降現象大幅減少，公路施工順利完成。

3.2 案例二

2013 年8 月，某建設單位擬建一條長14km 的公路，以緩解交通緊張。 路面寬30m，采用（2.5m＋12.5m＋2.5m＋12.5m）的雙行道模式。 建設途中有一段軟土地基，承載力十分薄弱，亟需加固處理。在對比了多套方案后，施工單位決定采用強夯法。

3.2.1 施工準備

接到施工通知后，根據相關要求組織人員進行商議，制定合理可行的施工計劃。 徹底清除施工現場中的雜物，組織機車及各項設備進場，同時對排水工作也準備的較為周全。按照設計方案確定試夯區，開展試夯工作，并詳細記錄每一次的數據，并加以整理分析，最終設置各項參數。

3.2.2 測量放線

結合施工圖進行實地測量放樣，并在現場確定夯點的具體位置。

3.2.3 點夯施工

該工程使用的是由撫順東躍工程機械制造有限公司制造的QUY70—1 式液壓履帶式起重機，重21 噸，強夯錘來自青州市永光機械廠，在起重機就位后，吊運起強夯錘至距離地面23m 處，對準夯點，然后脫鉤任夯錘自由下落；隨后放下吊鉤，測量錘頂高程，因坑底不平整會引起夯錘的傾斜，及時將坑底填平；根據設計好的標準進行每一個夯點的夯擊工作，直至第一遍點夯結束。

3.2.4 夯坑回填

第一次點夯完成后，利用現場的土石方對夯坑進行回填，然后通過推土機在現場開展夯坑的平整作業，并測量場地高程。

3.2.5 第二遍點夯

按照要求，測量放樣標定的夯點，并進行第二次點夯，同第一次點夯步驟相同，結束后同樣做好回填和整平工作。 接著對滿夯區域加以確定，為滿夯工作做準備。

3.2.6 滿夯施工

按照規定要去，在劃定好的區域展開滿夯施工，結束后對場地進行整平，并收集有關資料，為最后交工工作做好準備。

4 結束語

公路建設事業不斷進步， 軟土地基是建設中要解決的重點問題。若不處理或處理不當，地基薄弱的承載力難以承受巨大荷載，極易引發安全事故。 處理方法有很多種，實際施工中應結合具體情況選擇，并嚴格按照要求進行每一步操作，以提高地基強度。

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