張樹楹 張旺鋒
(河北建設勘察研究院有限公司,河北 石家莊 050000)
近年來我國路橋施工量飛速增長,堅實的地基是進行道路建設的基礎。而軟土地基技術是路橋施工中至關重要的一環,因此我們需要對路橋工程施工的軟土地基處理技術進行細致的實踐研究。
軟土地基的定義在各個國家不盡相同,在我國,公路行業規范一般將含有較高含量的有機物質,且強度低,壓縮量高的軟弱土層稱為軟土地基。軟土地基廣泛分布于我國各地,地質復雜,在施工時具有較大難度。
軟土地基的特點見表1。

表1 軟土地基具有的基本特點
1)建筑物沉降時間長,影響地基強度。
2)由于勘察時不仔細或不準確,對一些應當進行軟基處理的地段沒有進行處理。
3)已經探測清楚是軟土地基,但由于對軟土地基進行較為完善的處理,造成路堤穩定性下降甚至對外部建筑物構成威脅。
4)雖然作了軟土地基處理,但是處理并不到位,造成路堤失穩。
5)沒有按照規定對填筑進行分層,堆料不當且填土速度過快,造成路堤失穩。
6)因為臺背填土,使結構物受到地基的負摩阻力和推擠作用,使橋臺發生形變甚至損壞。
為了使地基能夠盡快固結沉降,從而提高地基的強度,工程開始前用大于等于設計荷載的填土荷載。當強度達到設計要求時,將荷載除去,此時開始修建道路路面。當施工時間允許時,可單獨使用;如果工期較短,可與其它方法一起使用。
該方法是設置砂井或塑料排水板放于需要加固的軟土地基內,然后在地面鋪設砂墊層,覆蓋上不透氣的密封膜使其與大氣隔絕。用真空裝置通過埋于砂層中的管道進行抽氣,將其內部空氣排出,來使膜內外產生一定的氣壓差,此時作用于地基上的荷載即由氣壓差轉化而來,地基不會受到破壞。
該法是填筑一定程度的護道在道路主堤兩側,,以使路堤達到穩定,它主要是起一個平衡作用,使抗滑力矩大于滑動力矩。其高度一般為路堤填土高度的1/3~1/2。這種方法處理軟土地基,對路基穩定是有顯著效果的。該法不需要對填土速率進行控制,可以快速完成路基填筑。
這種方法主要使用水泥或石灰等作為主要成分來制作固化劑,經過一定的攪拌之后,使固化劑與軟土之間產生一系列反應,使軟土固轉化為具有一定強度的地基,來達到提高地基強度和降低地基沉降量的目的。
如果遇到軟弱土層厚度不是特別大的情況時,可將處理范圍內的軟土地基部分甚至全部挖除,然后再重新填充強度較大的土或其它更加穩定、侵蝕性更低的材料。這一方法被命名為換填或墊層法。此法處理的高度一般為2~3m,如果超出這個范圍,采用此方法會增加棄方量和取土方量從而大幅增加工作量。
一般我們采用重錘夯實或強夯來應對有較大孔隙的地基及水含量較大的粘性土地基。它的使用原理是:土層由于受到巨大的沖擊能,土中會產生很高的壓力,壓縮土體之間的孔隙,在夯擊點周圍會產生許多的縫隙,進而形成排水通道,順利排出土中的孔隙水和氣,迅速固結這一部分的土體。使用這一方法,地基承載力會有大幅提升。
我們一般使用土工布墊隔進行高路堤填土來應對沉降量不是特別大的路基,這一方法通過增加了側向約束在一定程度上限制了路基的側向位移,從而使應力水平大大降低,使路基穩定性與強度得到一定程度的提高,提高了路基的排水能力,并使荷載分布更加均勻。采用這一方法,既提高了路基的強度與穩定性,也使邊坡受到較好的保護,也有利于排水工程的建設。
通過在軟土地基中加入水泥、石灰等其他物質,對軟土地基進行處理的方法稱為化學加固法。適用于處理砂土、粉土等各種填土物質,也可以較好的應用于處理裂隙巖體以及已有建筑物地基的加強。
綜上所述,深入了解軟土地基的特性,掌握應對軟土地基的技術方法,可使我們能夠較好的應對路橋施工中遇到的種種軟土地基問題,從而更好的推動路橋工程的施工建設。