試論公路路基施工軟基主要處理方法

馬小林

(四川交投建設工程股份有限公司交安與綠化工程分公司，四川 成都 610047)

1 軟土地基

隨著我國在各方面不斷的發展，四通八達的公路建設已成為十分重要的一個環節。但由于我國幅員遼闊，地勢不均，導致在公路建設方面存在一定難度，因此，在針對不同的地區和環境進行施工時，要采取更加具有針對性的施工處理技術，為保證公路建設可以順利完成，在對軟土路基進行處理時要合理的選擇處理方法，才能在軟土地區打好基礎。

軟土指淤泥、淤泥質土、回填土、雜填土及其他高壓縮性土，由于其高黏粒含量、高含水量、大孔隙比，因而其力學性質也就呈現出低強度、高壓縮性、低滲透性、高靈敏度等特點，是一種軟塑到流塑狀態的飽和黏土。由軟土組成的地基稱為軟土地基，其具有承載力低，強度增長緩慢，加荷載后易變形且不均勻，變形速率大且穩定時間長，滲透性小、觸變性及流變性大的工程特性。

2 軟土地基處理原則

軟土地基處治是否恰當，關系到工程質量、進度和投資。在滿足工期前提下，應從技術可行性、經濟性、工藝的配合與銜接等方面綜合考慮，合理地選擇地基處治方法。

3 影響軟土地基處理的因素

軟土地基的處理，很大程度上需要控制好地基受力結構的均衡性。在實際的軟土地基處理中，需要對于軟土的厚度、不同的地質成分、不同部位的結構等因素進行綜合考慮。在施工中，一旦地基處于受力不均衡狀態，極易造成地基更大的側滑和沉降，對后期的結構建設造成巨大的安全隱患。與些同時，軟土地基的處理施工，由于其具有較大的彈性，使得地基的受力呈現局部較大的問題，以至于在施工中出現較大幅度的階段性地基下沉。

4 常見的軟土地基處理方法

4.1 換土法

換土法主要是指挖除不良地基土，然后回填有較好壓密特性的土進行壓實或夯實，形成良好的持力層，從而改變地基的承載力特性，提高抗變形和穩定能力。當土層厚度較小時，此方法應用的范圍最為廣泛，是優先被選擇的解決方法，這種方法有利于在最大程度上減少施工成本，更加有利于施工企業對成本進行控制。

4.2 強夯法

強夯法又稱動力固結法，這種方法具有良好的施工效果，對設備的要求較低且設備較為簡單，施工效率高。強夯法的特點導致其在被引用到國內之后，以最快的速度被推廣到軟土地基施工中，并以最快的速度被業內接受。這種施工方法對于土質的選擇較為廣泛，限制性較小，黏性土、雜填土或濕陷性黃土均可被應用在地基施工過程中，對使用土層性質要求不高。強夯法主要分為兩種類型，即強夯擠密和強夯置換。強夯法具有一定的加固機理，這種機理主要是應用沖擊力來完成。將重錘從一定的高度上釋放下來在強大的沖擊力作用下將土層壓縮，土層會由于重力作用的效果被壓縮的十分緊固[1-2]。存在于土層中的水會從夯擊過程中產生裂隙流出，使得土層中的水分逐漸減少，土體也因此變得更加固結，這種方法主要是增加其承載能力，由于效果良好，強夯法被廣泛的應用在土層固結過程中。雖然強夯法具有一定的優勢，但依然存在不足。較為明顯的不足是在施工過程中強夯法會產生十分巨大的噪音和作業震動，因此，在施工過程中對于施工環境的要求特別高，無法在人群較為密集或抗震要求差的地區進行施用，選擇強夯法時，不僅要應用其優勢，而且要考慮到不適用的環境或條件，在最大限度內使用更為合適的方法對土層進行固結[3-4]。

4.3 排水固結法

排水固結法是利用地基排水固結的特性,通過施加頂壓荷載,并增設各種排水條件(砂井和排水墊層等排水體),以加速飽和軟黏土固結發展的一種軟土地基處理方法。這種方法的應用主要對土層進行排水。應用環節為對地基進行處理之前，使用一定的方法給地基土層一定的壓力，在壓力的作用下使得土層縫隙中存在的水分，通過排水體最大限度排出土層，使土層可以得到有效的固結，增強土層的強度，使土層更加具有韌性。排水固結法包括砂井加載和真空預壓等方法。

4.4 深層攪拌法

深層攪拌法主要用于加固飽和軟黏土，它利用水泥漿體、水泥(或石灰粉體)作為主固化劑，應用特制的深層攪拌機械將固化劑送入地基土中與土強制攪拌，形成水泥(石灰)土的樁(柱)體，與原地基組成復合地基。

1)深層水泥攪拌樁。深層水泥攪拌樁適用于處理淤泥、淤泥質土、泥炭土和粉土，是進行軟基處理的一種有效方法。深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械在地基深部就地將軟土和固化劑強制拌和，使軟土固結，提高地基強度。

2)深層石灰攪拌樁。深層石灰攪拌樁適用于處理塑性指數較高的軟黏土地基，在相同條件下，石灰作為固化劑處理的臨時加固效果比水泥好。深層石灰攪拌樁是在軟土地基中將石灰和地基土進行強制攪拌混合，地基土和石灰發生化學反應，在穩定地基土的同時提高強度。這種方法具有技術簡單可行且經濟合理的特點，能有效地加固軟弱地基，減少軟土層沉降和整體工程工后沉降，提高軟土層的承載力。

3)砂樁。砂樁加固地基是一種適用于軟土、淤泥質土及新填土的地基加固方法，砂樁是利用振動灌注施工機械，向地基土中沉入鋼管灌注砂料而成，能起到砂井排水及擠密加固地基的作用。

4)水泥粉煤灰碎石樁。此法是采用碎石、石屑、粉煤灰、少量水泥進行拌和后，利用沉樁機械，振動灌入地基中，制成一種具有粘結強度的非柔性、非剛性的亞類樁，它與樁間土形成復合地基，共同承受荷載，從而達到加固地基的目的。水泥粉煤灰碎石樁在群樁施工中應注意樁的間距，樁距過小容易產生緊縮，樁距過大影響加固效果。

5)石灰粉煤灰(火山灰、鋼渣或黏土)樁。施工方法與深層石灰攪拌樁相似，只是在石灰中再添加粉煤灰、火山灰、鋼渣或黏土，采用摻合料后可有效防止石灰樁軟心。但深層攪拌法仍然存在一定的不足，主要缺點在于深層攪拌法花費較高，經濟成本不夠實惠。深層攪拌法目前主要應用于較發達國家，其中包括日本與美國使用較多。近幾年內，我國對于此方法的使用也不斷加強，具有一定的發展空間。

4.5 高壓噴射注漿法

以高壓力使水泥漿液通過管路從噴射孔噴出，直接切割破壞土體的同時與土拌和并起部分置換作用。凝固后成為拌和樁(柱)體，這種樁(柱)體與地基一起形成復合地基。這種方法的應用，主要是使用專業的機械設備對土層進行鉆孔，對鉆孔的深度有一定的要求，在預鉆孔中放帶特殊噴嘴的注漿管，注漿管埋入的深度也具有一定的要求。利用高壓噴射的作用原理將固化液體和土體進行充分混合，混合后的地基土體會在固化液的作用下變得足夠結實，地基土體可以在最大程度內得到凝固，使得地基的承載力變得更強。這種方法可以應用在地基較為軟的情況下，超厚軟基可以應用此種方法。高壓噴射注漿法目前在國外較為流行，是國外經常使用的方法，目前在我國也越來越得到重視，對于這種方法的使用也不斷地進行實驗研究，希望具有更具探索性的突破[3]。

4.6 加筋法

加筋法主要是指在一定程度上對于較厚的軟弱土層進行處理，挖掉一定厚度的軟弱土層，使其在標準厚度內，在此基礎上，使用砂石墊層進行鋪設。對砂石墊層鋪設的厚度也有相應要求，鋪設過程中加入一定的土工合成材料，土工合成材料的作用主要是使地基更加穩固，形成一定的加筋墊層，這一層的鋪設可以作為地基的持力層。這種方法有利于對土基的承載力進行增強，增加的強度與埋設的方式和埋設的數量具有相關性，需要在一定的合理范圍。加筋法具有一定的優勢，主要考慮對砂石的應用，加筋法對砂石的要求不高，可以應用在砂石不夠充足的區域，在經濟成本上也可以做到最大限度的節約，經濟實惠，是我國較為常用的一種加固方法。

4.7 靜動力排水固結法

這種方法目前在我國發展較為迅速，是近幾年來在我國廣泛被推廣的一種地基處理方法。這種方法在一定程度上屬于綜合方法。主要將強夯法和靜力排水固結法糅合在一起，排水系統主要是沿用排水固結法，將兩種方法結合在一起可以做到取長補短，兩種方法的優勢發揮到最大限度，也可以彌補兩種方法存在的缺點。可以改善淤泥軟黏土地基沉降的問題，并在一定程度上對地基進行穩固。這種方法應用范圍較廣，也可以應用在較軟地基處理上，使地基的含水量逐漸降低，靜動力排水固結法在我國應用很多，越來越受到我國施工行業的重視。

5 結束語

隨著我國施工行業的不斷發展，對于施工過程中軟土地基的施用方法較為多樣，但每種方法都具有其優點或劣勢，因此，在對施工方法進行選擇時，首先要根據實際情況，做到因地制宜。除此之外，要最大限度內保證施工成效，不斷地加強施工技術，對施工技術進行創新研究，提升軟土地基的性能優勢。

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