淺析公路軟土地基問題及處理技術(shù)

摘 要：為了提高公路軟土地基質(zhì)量，防止出現(xiàn)沉降、滑移等危險(xiǎn)情況，選擇合理的軟土地基處理方法，從理論和實(shí)際出發(fā)，分析軟土的工程特性，介紹了CFG樁法、填砂竹節(jié)樁法、排水固結(jié)法、新型地固件（DBOX）法，以及從適用范圍、施工工期進(jìn)行比選，總結(jié)了各種方法的適用情況。

關(guān)鍵詞：公路;軟土地基;處理方法;比選

1 引言

軟土是一種較為特殊的土體，其含水率為34%～72%，孔隙比在1～2之間，飽和度在95%以上，液限一般在35%～60%，塑性指數(shù)為13～30[1]。近年來，我國公路建設(shè)快速發(fā)展，在建設(shè)施工過程中，不可避免地會(huì)遇到軟土地基。目前，常見的軟土地基危害有沉降和穩(wěn)定性破壞，在公路建設(shè)完畢投入使用后，軟土地基中的土層水分漸漸揮發(fā)，土顆粒之間的密度變大，公路逐漸發(fā)生沉降變形;甚至嚴(yán)重時(shí)土體出現(xiàn)滑移失穩(wěn)，造成安全事故。

公路分布較廣，使用要求較高，因而對地基有較高的要求。軟土地基處理技術(shù)隨著現(xiàn)代工程技術(shù)的進(jìn)步趨于完善，處理的方法多種多樣，根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行分析比選，對地基處理具有重要意義。

2 軟土地基處理方法

軟基處理方法主要分成兩大類：一類是復(fù)合軟土地基處理法，如粉噴樁、旋噴樁及碎石樁等。另一類是排水預(yù)壓固結(jié)法，包括堆載預(yù)壓法、排水固結(jié)法等。復(fù)合軟土地基處理法主要是指將天然地基土增強(qiáng)或者設(shè)置加筋材料，提高土體的強(qiáng)度，復(fù)合地基由增強(qiáng)體和周圍土體共同承擔(dān)荷載[2]。排水固結(jié)法實(shí)質(zhì)上是通過不同的處理方法使地下水排出，使土中孔隙水壓力快速消散，有效應(yīng)力增長。

（1）CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高黏結(jié)強(qiáng)度樁，它和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基[3]。CFG樁復(fù)合地基加固機(jī)理主要有置換作用、減載作用和對土的約束作用[4]。

（2）預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土竹節(jié)樁是一種采用特制鋼模制成的樁身，每隔一定距離設(shè)置一個(gè)節(jié)點(diǎn)的預(yù)制混凝土異形樁，竹節(jié)直徑是樁身直徑的1.25～1.5倍，竹節(jié)間距普遍為1000mm，與同規(guī)格的管樁相比，可節(jié)約材料。在竹節(jié)樁施工過程中通過樁身竹節(jié)節(jié)點(diǎn)將碎石、砂土等散體材料壓入土體中形成填砂竹節(jié)樁[5]。

（3）排水固結(jié)處理技術(shù)是軟土地基處理的一個(gè)重要處理措施，它是指天然地基在荷載作用下，通過布置豎向排水井或塑料排水板，使土中的孔隙水被慢慢排出，孔隙比減小，以加速地基土固結(jié)變形，使得地基土的沉降提前完成，并加速地基土強(qiáng)度逐漸增長，以保證地基的穩(wěn)定性[6]。

（4）DBOX是向內(nèi)部約束裝置的構(gòu)件填充碎石、砂子等材料，利用填充材料的自重和構(gòu)件的張力，使構(gòu)件自身的強(qiáng)度提高并保持形狀;在地固件上加壓時(shí)，其下方形成的圓錐形凹槽約束了凹槽中的原土，使得周邊的超靜孔隙水壓力消散，在增加了地基承載力的同時(shí)，約束了原土的擠出，使地基的液化得以控制;利用填充材料之間的摩擦力起到減振的效果[7]。

3 軟土地基處理方法的對比分析

為了質(zhì)量能夠得到保證、工期按時(shí)完成以及利益的最大化，要選擇最優(yōu)化、最合理有效的施工方案，在選擇方案的同時(shí)，對每個(gè)影響因素都要面面俱到。下面根據(jù)查閱資料和相關(guān)調(diào)查對上述地基處理方法的適用條件、施工工期進(jìn)行了對比。

3.1 上述地基處理方法范圍對比

適用范圍對比見表1。

由表1可知，上述所列出的處理軟基的方法中，使用復(fù)合地基法處理軟土地基比排水預(yù)壓固結(jié)法處理的厚度大，但適用的土質(zhì)范圍不盡相同，可使施工方案的選擇更有針對性。

3.2 上述地基處理方法工期對比

處理工期長短對比，見表2。

由表2可知，上述所列出的處理軟基的方法中，排水固結(jié)法的施工工期最長，主要原因是施工工藝比較復(fù)雜，需要的機(jī)械設(shè)備多，新型地固件法的工期較短，若對工期有急切要求可優(yōu)先考慮;復(fù)合地基法的施工工期都較長，處理效果更佳。

4 結(jié)論

本文分析了軟土的工程特性，并介紹了CFG樁、填砂竹節(jié)樁、排水固結(jié)以及新型地固件（DBOX）處理軟土地基的方法，從適用條件、施工工期進(jìn)行了比選。

1）軟土地基具有含水率高、滲透性低、黏性大、抗剪強(qiáng)度低等工程特性，使公路難以保持穩(wěn)定性，容易發(fā)生沉降破壞。

2）CFG樁法適用范圍較廣，可處理淤泥、雜填土、粉土等天然地基，工期較長，成本較高，能處理大多數(shù)軟土土質(zhì)。

3）填砂竹節(jié)樁法可處理深厚軟土層、土質(zhì)極差、含水量過多的土層，工期較長，是一種較為經(jīng)濟(jì)的處理軟土地基的方法。

4）排水固結(jié)法可處理軟飽和土，且厚度比較大的土層，工期是上述地基處理方法中最長的，因?yàn)槠涫┕すに嚤容^復(fù)雜，雖施工時(shí)間長，但處理效果好，適用于不緊急的軟基處理。

5）新型地固件法（DBOX）可處理淤泥、淤泥質(zhì)土，施工方法簡單，是一種經(jīng)濟(jì)簡單的施工方法。

參考文獻(xiàn)

[1]董科鋒.一般公路軟基處理施工技術(shù)分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019，28（1）：108-110.

[2]龔曉南.復(fù)合地基[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，1992：48-49.

[3]林智，王躍.CFG樁技術(shù)在高速公路軟土地基中的應(yīng)用[J].水運(yùn)工程，2007，7：98-100.

[4]沈宇鵬，田亞護(hù).GC-CFG組合樁復(fù)合地基處理高速鐵路基底的應(yīng)用研究[J].土木工程學(xué)報(bào)，2013，46（2），136-142.

[5]周佳錦，龔曉南.軟土地區(qū)填砂竹節(jié)樁抗壓承載性能研究[J].巖土力學(xué)，2018，39（9）：3425-3431.

[6]趙慶遠(yuǎn).公路工程施工中軟土地基問題及處理技術(shù)淺析[J].智能施工，2019，16：8-9.

[7]陸秋生，許寶田，野本太，等.軟土地基新型地固件加固方法[J].工程勘察，2019，10：35-41.

作者簡介

江相玲（1998-），女，漢族，四川省自貢市人，學(xué)生，本科，西南科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，研究方向：工程管理。