公路軟土地基處置方法分析

朱雨林

摘要：公路施工設計的好壞直接影響到公路的質量，對于公路的建設至關重要。在施工過程中經常會遇到軟土路基，這種情況如果處理不好，對于路基的鋪設將會造成非常大的影響。文章就公路軟土基地中經常出現的問題進行研究和分析，并介紹了問題的解決方法。

關鍵詞：公路路基；軟土地基；公路施工設計；公路建設；公路質量 文獻標識碼：A

中圖分類號：U416 文章編號：1009-2374（2015）17-0116-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.17.059

1 路基表層施工工藝

施工過程中遇到地表面及其松軟的情況時就會用到表面處理技術，主要是利用排水、敷設或者增添材料的方法來提高地表的強度等級。另外，為了保證施工機械的正常工作，還需要盡可能地將填土荷載均勻的分布在地基之上，通常進行表面處理采用表面排水法、砂墊層法、敷設材料法以及添加劑法。下面就分別對三種方法進行詳細介紹：

1.1 表面排水

在軟土地基中，有一類土質較好，但含水量較大。對于該種土質則需要在填土之前進行溝槽的開挖，以此來排除地下水，同時也能使地基表層中的含水率降低。在地表面溝槽的開挖過程中要結合地形選擇自然坡度進行排水，另外為了增大排水能力盡量縮小溝槽間隔，防止部分溝槽被切斷后對整體排水性能造成影響。

溝槽在填土之前采用透水性良好的沙礫進行回填，形成縱向和橫向兩種盲溝，大小寬度為0.5米，深0.5～1.0米，橫向盲溝的間距為10～15米，縱向盲溝一般由道路或者中央縱向開挖，并且在溝槽設多孔排水管時需要用優(yōu)質反濾層盡進行保護。

1.2 砂墊層法

砂墊層法主要應用于地基上部軟土層非常薄而且含水量又特別大的時候，軟土地基上砂墊層厚度一般為0.5～1.2米。這樣不僅可以使軟土層更加緊固，減少填土層厚度，降低填土層水位，同時還能使路基上部的排水更加方便。

路基的施工在采用機械進行時，一定要考慮機械的重量，防止機械的重量將還沒成型的軟土層破壞。對于一些軟度特別大的地基，如果要采用機械進行施工，則需要鋪設很厚的砂墊層，而砂墊層的鋪設成本較高，此時為了保證利益的合理化，就經常與表層或敷墊材料等法并用。

鋪攤作業(yè)的施工不僅需要自卸車的使用，同時也要推土機的配合，并且做到均勻一致。另外，砂墊層的端部要合理施工，主要是為了防止透水性較差的粉土作為填料時，對側向排水有阻礙。

1.3 添加劑法

表層為黏性土時，地基的壓縮性、強度等都不是太高，此時為了提高其性能，確保機械能夠在其上進行施工，需要在表層的黏性土中加入添加劑，譬如生石灰、熟石灰或者水泥等。這些添加劑的加入既可以降低土壤含水量，也可以使固結的土壤產生化學性固結，改善黏土土質。

為了保證工程的質量，如果選擇的添加劑是生石灰，則需要在固結的時候掌握好發(fā)熱溫度以及正確的消解結束時間，并且在拌和時的初步碾壓到消解結束過程中進行二次固結，當強度達不到標準時，可以不進行養(yǎng)生處理。但是根據土質及施工的不同，被處理過的土體強度增長也不盡相同。此外，對于添加劑的使用量，需要根據不同的土質、不同的施工方法以及試驗配比結果進行選擇。其中水泥穩(wěn)定土一般采用黃土摻3%～5%的水泥進行使用，但是它的造價比較高，只有遇到工期較短、時間較緊的情況才會選擇使用。一般情況下則采用施工方便且造價低廉的改良土，也就是現場地基土摻6%的石灰，這樣不僅能夠確保工程質量，同時還能有效降低工程成本。

2 強夯法

強夯法對于砂土、黏性土、雜填土以及碎石土、低飽和度的粉土等多種土質都使用，并且施工簡單、造價低廉且效果較好。但是不適用于軟黏土，這主要是軟黏土的含水量高、滲透力差，如果采取強夯法，積水不能及時排出，此時空隙水壓力上升又快，就會造成坑周土體強度降低，不利于工程的實施。

針對地下水位高的飽和黏性土，為了防止土體產生流動，降低土基厚度及穩(wěn)固性，需要在夯前鋪設一層砂礫或者碎石，以此擴散機械的夯擊作用，并且有效支撐起重設備。根據土質的不同，可以合理地選擇墊層的厚度。土質較好時，可適當降低墊層厚度，一般可在0.5～2米之間，同時還要控制單點夯擊的次數，保證主體結構的穩(wěn)定性。為了防止空隙水壓的逐級累加，要嚴格控制前后夯擊的時間間隔，并注意排水。

3 換填法

顧名思義，換填法就是用優(yōu)質土替換軟弱土。這種施工方法比較簡單，大部分情況下都能在短期內完成，但是需要保證采用的換填材料在受到水浸后承載能力不會降低，通常會選用粗粒土進行。

4 粒料樁加固法

粒料樁不同于其他處理方法，該種方法是先采用振動或者沖擊的方式在軟土地基中成孔，然后將碎石、砂礫等散粒材料壓入土孔之中，以此形成大直徑密實樁體。但是，粒料樁對于不同的地基情況采用的形式也不盡相同。對于松散的砂土主要采用擠密的形式進行，而黏土性質的地基所采用的粒料樁法其實也就是換填法，就是用性能較好的碎石、砂礫等將不好的地基土替換下來，并與周圍的土體組成一種復合地基，提高地基的穩(wěn)固性。

5 深沉攪拌樁

深沉攪拌樁針對軟土路基，主要表現在提高其承載能力、減少地基沉降量方面。利用水泥或者石灰等材料，經深層攪拌機與原樣軟土進行攪拌，然后經過一系列物理及化學作用形成一種特殊的混合柱狀體，該種柱狀體不僅具有較高的強度，同時還有較好的變形特性和水穩(wěn)性能。

深沉攪拌法分為兩種：一種是粉體噴射攪拌法；另一種是漿液注入攪拌法。所謂的粉體噴射攪拌法指的是利用水泥、石灰等粉體材料作為固化劑，就地將固化劑與軟土進行混合攪拌，經一系列化學與物理反應，使軟土層變得更加堅固與穩(wěn)定。漿液攪拌法則是將水泥和外添加劑通過一定的比例倒入攪拌池中進行混合，然后也是經攪拌頭噴嘴中擠入軟土進行攪拌。

現在的項目工程中，高等級公路軟基主要采用粉噴樁的方法進行，這主要是由于粉噴樁在軟土中可以吸收更多的水分，尤其是在含水量較高的淤泥質土和黏性土、粉土等土質中效果更好。另外，粉噴樁對于氯化物和水鋁英石等黏性礦物的黏性土及有機質含量較高的黏土加固效果不太理想，而對于含水量較高的高嶺石、蒙脫石等黏性礦物的軟土加固效果比較好。粉噴樁因其初期強度比較高，所以經常被用于工期較緊、填筑速度較快的過渡段。

粉體質量、施工工藝以及地基土質的不同都會造成粉噴樁質量的不同，尤其是地基土的含水量對粉噴樁質量的影響最為重要。另外，受施工工藝及施工機械的影響，斷層及攪拌的不均勻現象也時常出現，這就造了不同地方水泥的含量也有可能不一樣，對工程質量造成一定的影響，為此，要合理選用深沉攪拌機械，提高施工工藝來減少這一問題的出現。

對于軟土層較薄或者淺層中夾雜硬土層的軟土區(qū)域，則需要選用樁尖進入良好持力層的端承型深沉攪拌樁，以此來減少不均勻沉降。另外，如果遇到摩擦型攪拌樁，則需要將樁的端部、中段以及頂部的水泥摻入比進行相應的調整，以此來適應樁身軸力的變化，保證施工質量。

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（責任編輯：黃銀芳）