淺談濕軟地基路基加固技術

王洪濤 潘思祎 楊洋

摘 要：我們在路堤設計的過程中，首先要考慮兩個方面的問題，1、地基的承載力是否足以保證路堤的穩定性，2、由壓縮性土的固結變形而引起的路堤沉降是否影響路基路面結構的政策適用及其使用壽命；而軟土可劃分為：軟粘性土、淤泥質土、淤泥、泥炭質土及泥炭五種類型。路基中常見的軟土，一般是指處于軟朔或者流朔狀態下的粘性土。其工程特點天然含水量大、孔隙比大、壓縮系數高、抗剪強度低，并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質性質，工程地質條件較差，因此要用濕軟地做地基路基我們需要采取地基處理措施。

關鍵詞：濕軟路基地基處理、換土、打樁、加固與處理。

濕軟地基有含水量大、承載能力低、難以壓制等特點，給地基加固帶來了困難，但隨著各種高等級的公路以及土建工程都得到了快速的發展，使得對濕軟地基的加固技術不斷的完善，專業技術人員也對此進行了大量的探索和研究，總結出了許多有效的加固濕軟地基的方法。

一、砂墊層法：

砂墊層設置于路堤填土與軟土地基之間的透水性墊層，可起排水的作用，從而保證了填土荷載作用下地基中孔隙水的順利排出，既加快了地基的固結，還可以保護路堤免受孔隙水浸泡。設置砂墊層要注意防止被細粒污染而造成排水孔隙堵塞，在砂墊層的上下應設反濾層。砂墊層適于施工期限不緊、路堤高度為極限高度的二倍以內，砂源豐富、軟土地基表面無隔水層的情況。當軟土層較薄，或軟土墊層底層又有透水層時，效果更好。

輕質路堤及加筋路堤，達到減輕路堤自重，以減少路堤沉降及提高路堤穩定安全系數的目的。加筋路堤指用變形小、老化慢的土工格柵、土工織物等抗拉的柔性材料作為路堤的加筋體，可以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降，又可以提高地基承載能力，同時也不影響排水，大大增強路堤的整體性和穩定性。

二、淺層處治：

表層分布厚度小于3m的軟土時，可采用淺層拌和、換填、拋石等方法進行處治。淺層拌和添料可用石灰等無機結合料，換填材料宜用水穩性好的材料。換土能根本改善地基，不留后患，效果較好，適用于軟土層不厚且易于排水的情況。但因軟土地區地下水位較高，挖掘困難，換土深度一般不宜超過2m。拋石擠淤是強迫換土的一種形式，它不必抽水挖淤，施工簡便。爆破擠淤也是一種淺層處治的換土方式。利用炸藥爆破時的能量將軟土揚棄或壓縮，然后填以強度較高的滲水土或一般粘性土，達到換土的目的。爆破擠淤法的換填深度較深，工效較高，適用于軟土層相對較厚、稠度大、路堤較高、施工期緊迫的情況

三、豎向排水體：

軟土地基中設置豎向排水體，可大幅度縮短排水距離，再配合預壓，可加速地基的固結，明顯地提高預壓效果，所以當超載預壓高度受到穩定性制約時，多應用豎向排水體與預壓結合的處治措施。常用的地下排水體有砂井、袋裝砂井、塑料排水板等。排水體深度依土層厚度而定，對軟薄軟土層宜貫通，對較厚軟土層，排水體深度據計算確定。

四、加固土樁：

用某種深層拌和的專用機械，將軟土地基的局部范圍用固化材料以改善、加固，形成加固樁，使加固樁與樁間土形成復合地基。設計加固土樁只考慮其置換與應力集中效應，不考慮其固結排水與擠密作用。加固土樁的深度、直徑、間距應經穩定性計算，并應滿足工后沉降的要求。樁的直徑與深度除受地址條件的制約，還受機械設備能力的限制。

五、粒料樁：

粒料樁是為提高軟土低級的承載力，在需要進行地基處理的范圍內，由碎石、沙礫、礦渣、砂等松散粒料做樁料，采用專用機械設置成交大直徑的樁體。專用機械一般為振動沉管機、水振沖器等。設置粒料樁后樁與樁間土形成復合地基。粒料樁是通過置換軟土、加速地基排水固結作用、樁的應力集中作用共同來提高穩定系數的，通常不考慮它對地基土的擠密作用。

（1）粒料樁復合地基的穩定計算

①設有粒料樁的復合地基的路堤整體抗剪穩定系數按有關公式計算，且當第i土條的滑裂面處于地面線以下復合地基區域深度內時，應考慮樁體對土的置換率、樁土應力比。復合地基的抗剪強度按以下公式計算：

式中： 、 ——分別為在第i土條中路堤部分的高度﹝m﹞及容重﹝ ﹞；

、 ——分別為在第i土條中樁料部分的高度及容重；

——樁對土的置換率，樁在平面上宜為等邊三角形布置，三角形分布時：

當樁在平面上為正方形布置時：

D——樁的直徑；

B——樁位布置正方形或三角形的邊長；

——樁間土的應力折減系數，其值為： ；

——樁的應力增加系數，其值為： ；

——樁土應力比，宜為當地或類似實驗工程的試驗資料確定。無資料時

可取2～5。當樁底土質好、樁間土質差時取高值。

——第i土條滑裂面以下時，該滑裂面所處土層的天然不排水抗剪強度；

——樁料的內摩擦角，當樁料為碎石時可取38°，當樁料為沙卵石時

取35°，當樁料為砂時可取28°；

——土條底部滑裂面對水平面的夾角。

②若按公式 計算設有粒料樁的復合地基上路堤整體抗剪穩定安全系數，且當第i土條的滑裂面處于地面線以下的復合地基區域深度時，上式中的 、 應按下式計算：

=

=

式中 ，其他符號意義同前。

③若按公式 計算設有粒料樁的復合地基上路堤整體抗剪穩定安全系數，且當第i土條的滑裂面處于地面線以下的復合地基區域深度時上式中的 應該按下式計算：

其中：

（2）一般要求

為了能較好的排除地基內的水分，設有料粒樁的路堤底面應按照墊層與淺層處治的方法設置排水墊層。料粒樁的樁料不應使用單一尺寸的粒料，其最大粒徑不應超過5㎝；對十字板剪切強度低于20 kPa的軟土地基的樁料，最大粒徑可放寬到10㎝，且5～10㎝的粒料質量應占總質量的50%～60%。料樁的含泥量﹝小于0.074㎜﹞不得超過5%。

六、預壓：

在軟土地基上修筑路堤，如果工期不緊，可以先填一部分或全部，使地基經過一段時間固結沉降，然后在填足或鋪筑路面；擬建橋涵等構造物處，先填土預壓，待地基強度提高到一定程度后，挖去填土，再建造構造物，稱之為預壓。預壓分等載預壓和超載預壓，目的在于減少工后沉降，提高地基固結度。預壓效果與預壓期及預壓體高度有著重要關系。

七、反壓護道：

反壓護道是在路堤一側或二側填筑一定寬度和高度的護道，運用力學平衡原理，平衡路堤自重作用而產生的滑動力矩，以提高路基的穩定性。反壓護道雖然簡易，但占地過多，在路堤填料來源困難地段也難于應用。況且，反壓護道只能解決軟土地基上路堤的穩定問題，對于沉降問題非但無益，往往還加大沉降量。

八、強夯法：

就是將幾十噸的重錘從幾十米的高處自由落下，對濕軟地基進行強力夯實，以提高其強度，它是在重錘夯擊法的基礎上發展起來又與之截然不同的一種新技術。用強夯法加固的土基，承載力會明顯提高，沉降量也會降低，這種方法如采用大的單擊夯擊能量，可使地基的加固深度達10～20m，甚至更深。

總結：

綜上所述，對濕軟地基進行加固的方法有很多種，不局限于以上提到的方法，還有很多其他的方式方法。要根據公路工程的實際情況對這些加固方法進行擇優選

擇。以做到更好的對濕軟地基進行加固，保證公路的質量。

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