淺談高速公路軟土地基處理技術

錢華

摘 要：公路工程對路基施工完成后沉降量要求比較嚴格，尤其是高速公路要求比較高，如果在軟土地基上修筑高速公路，沉降問題就是軟基處理的主要問題，必須對軟基進行特殊處理，減小沉降量，才能保證路基的穩定性，避免過量沉降，影響路基竣工后的質量和使用。

關鍵詞：高速公路；軟土地基；處理技術

隨著高速公路建設規模的逐漸擴大，難度也不斷提高，常常在施工中會遇到軟土地基，軟土的危害也越來越被廣大公路建設部門所重視，因此，為了滿足公路建設需要，各部門共同研究，協力奮戰，經過幾年努力，引進并發展了很多軟土地基處理技術，積累的一定的施工經驗。在我國現行公路行業規范軟土地基定義是指強度低，壓縮性較高的軟弱土層，多數含有有機物質，由于軟土具有強度低、沉降量大、含水量高等特點，往往會給公路工程帶來很大的危害，如果不加處理或處理不當會給道路使用造成嚴重影響。因此必須采取切實可行的技術措施加以處理。

1 軟土地基處理的幾種方法

1.1 表層處理法

1.1.1 表層排水法。表層排水法是在路基填土前，在地面開挖水溝，排出地表水，降低地基表層土壤含水量，保證施工機械作業條件。一般在溝槽中回填透水性好的砂礫以達到兼起盲溝的作用。

1.1.2 墊層法。墊層法根據鋪設材料不同有砂墊層法和敷設材料法等。在地基上部軟土層比較薄且含水量比較大時敷設厚度為0.6-1.0m厚度的墊層，具體厚度視路堤高度、軟土層實際厚度、壓縮性等而定，太薄效果不好，太厚施工困難。這樣可以起到固結軟土層，加速沉降，縮短固結過程作用。砂墊層還可以作為路堤地下排水層，降低堤內水位，為機械施工提供通行條件。

砂墊層所用材料要求是級配良好的中、粗砂，顆粒不均勻系數小于5，砂墊層在攤鋪時用自卸汽車和攤鋪機配合，攤鋪應均勻，避免荷載集中，當路堤為粉土等透水性差的土質時，避免砂墊層端部被路堤土覆蓋，阻礙側向排水。

采用敷墊材料法，材料主要有化纖無紡布、土工布、玻璃纖維格柵等，可利用材料的抗剪和抗拉能力來增強土層承載能力，均勻支承填土荷載、減少局部沉降和側向變位。

1.1.3 穩固劑法。穩固劑法是采用石灰、水泥、土壤離子穩固劑等穩定材料摻入軟基表層土中，從而達到改善土的強度和壓縮性目的，保證機械作業條件，提高路基穩定性和壓實效果，適合表層土為粘性土的地基。石灰類穩固劑可通過現場拌和或廠拌，降低土壤含水量，產生團粒效果，被固結的土壤隨時間發生化學固結，使粘土發生質變從而達到穩定。

1.2 換填法

該方法是用好的填料來置換軟弱土質，確保填土的穩定和沉降量減小。根據施工方法可分為人工挖掘置換法、借土自重或用爆炸法將軟土擠出強制置換法。施工方法比較容易，短時間內就可達到要求。換填材料最好選用粗粒料，即使遇水浸泡也不會使承載能力降低，但是必須經過充分壓實。

1.3 加載法

加載法是通過施加荷載預先促進軟土地基的沉降，增加地基的強度。促進地基沉降固結的方法有在地基上增加總壓的辦法和減少土中間隙水提高有效應力辦法兩種，即填土加載法和大氣壓加載法。前者可用填土作為荷載加載，后者要通過井點、豎井等來降低地下水，在地表面鋪一層砂，來使之形成真空，依靠大氣產生壓力來促進固結。采用填土加載法時，需注意觀察地基的穩定狀態，大氣壓加載法對周圍環境和地基沒有破壞性，但受地基適應性限制，且造價高，使用較少。

1.4 砂井排水法

砂井排水法很少單獨使用，一般與加載法一起使用，適合層厚比較大，比較均勻的粘性土地質。砂井施工方法可分為打入式、振動式、螺旋鉆式、水射式及袋裝式等。粘性土越厚，所需固結時間就越長。

2 施工現場常用的處理軟土路基方法

在施工現場，一般情況在設計時已經根據地質勘察資料等提出了相應的處理方法，因此我們碰到的問題往往不是軟土地基怎樣處理，多數是有局部地段與原來設計不同，出現局部地基承載能力達不到使用要求的情況，或是局部地段含水量過大造成地基翻漿、發生軟彈，遇到這些情況我們常選擇挖除換填、粉噴樁、拋石擠淤、盲溝、排水砂墊層、石灰淺坑法等方法解決，下面具體介紹其中的幾種。

3 實際施工中軟土地基處理的具體措施

3.1 挖除換填碎石片石方法

本方法適合深度不太大的軟基工程。將路堤范圍內軟土全部挖除，然后對基底做地基承載力試驗，動力觸探合格后，用碎片石進行換填，換填所用石料強度應大于15MPa。換填可分段分層進行，分層厚度控制在30cm左右，填料最大粒徑應小于層厚的三分之二，即不大于40mm。分層回填后需進行碾壓，碾壓效果達到表面石塊嵌擠緊密無松動，用鎬刨不動為止。

3.2 粉噴樁法

對于較深的軟基處理，挖除換填工程量較大，棄方較大，增加借方數量，不經濟。因此采用粉噴樁方法進行施工。粉噴樁主要是以粉體物質作為固結材料與原狀土進行攪拌，經過作用形成強度較高的混合料柱體，以達到增強整個路堤強度的目的。粉噴樁一般以水泥作為固化劑，施工中常選用P.O32.5普通硅酸鹽水泥，根據施工所需時間確定選用初終凝時間合適的水泥，防止沒有成型便已經凝固現象發生。整個施工控制的重點是水泥劑量，保證水泥粉噴樁的均勻性。施工前要根據試驗來確定水泥的最佳劑量，確定施工配比。發現不合格樁需在邊上補樁，新樁與不合格樁距離為20cm。

3.3 拋石擠淤

這種方法適合于魚塘和常年積水的低洼地區，一般軟土層位于水下，無法進行土壤更換施工，或是基地的含水量特別高，稠度甚至超過液限值，且透水性差，壓縮性高，且填土高度在2米以上，如果不對軟基基地進行處理或處理不當，路基質量便無法保證。這種厚度不大，表層無硬殼土質，片石或山皮石等可以自由下沉到底部泥沼地區或厚度為3m到4m的軟土都可以采取拋石擠淤的方法。當路堤較低或淤泥層較厚時，可以增加換土高度，用挖掘機自一端向另一端或由兩端向中間逐段挖除上部3米左右的軟泥并運出，挖出段落長度根據挖掘機工作半徑為準，挖出一個段落后即可進行拋石工作。拋填時，沿道路中線向前，再向兩側拋填，設計橫坡大于1：10時，須由高處向低處拋填，并在低側邊部多拋投一些，建立一個大概寬2米的平臺。拋石高度要高于地表水位50mm，然后在拋石回填的片石頂面再鋪一層10-30mm厚度的碎石或砂礫墊層，整平壓實后，繼續下段施工。當整個路段墊層都鋪設完畢，并達到壓實要求后開始正常填筑施工。注意，在拋石擠淤過程中，由于各處沉降存在差異，造成路堤下邊會殘留部分軟土，容易造成完工后的不勻均沉降，因此必須在鋪筑墊層時做好壓實工作，將淤泥徹底擠出，減少這種現象發生。

4 結束語

每種地基處理的方法都有其使用的范圍和特點，在施工中具體采用哪種方法要根據工程地質條件、施工工期、工程特點、設備能力等綜合經濟性進行考慮，了解每種方案的原理，本著因地制宜的原則進行選擇。軟土地基處理技術發展很快，但是由于軟基的復雜性等原因造成軟基處理方法還具有一定的局限性，因此還需要進一步研究，因地制宜的采取措施。

參考文獻

[1]徐貴學.高速公路高填路堤施工技術及軟土地基處理[J].中外企業家，2010.

[2]洪勤.淺談粉噴樁在道路工程軟土地基處理中的應用[J].科技信息，2009.

[3]郭朝輝.高速公路施工中軟土地基的處理技術探討[J].交通標準化，2013.