楊少鴻

摘要：高速公路建設過程中，軟基處理是每個施工單位都面臨的問題，本文結合福建浦南高速公路工程B5標施工實際情況，對軟基施工常見處理方法做一些探討。

關鍵詞：公路；軟基；處理

1 概述

本合同段軟土路段主要位于溝谷內，上部為水田，積水，表層多為耕植土，分布淤泥、淤泥質土，厚度一般約2.0-4.0m，性質差，強度低，影響路基穩(wěn)定，易引起不均勻沉降。

軟土是指以水下沉積的軟弱粘性土或淤泥為主的地層，有時也夾有少量的腐泥或泥炭層。大部分軟土的天然含水量在30%～70%，孔隙比1.0～1.9，壓縮性系數(shù)為0.005～0.02，抗剪強度低，觸變性、流變性顯著。軟土在我國沿海、沿湖、沿河地帶有廣泛分布。近年來，隨著我國公路建設的規(guī)模日益擴大，難度不斷提高，公路建設對軟土處治提出了更高的要求。以下結合浦南高速公路B5標實際情況，對軟土的處理提出自己的看法和建議，僅供同類工程施工時參考。

2 工程概況

福建省浦南高速公路B5標起點位于福建省建陽市將口鎮(zhèn)起始樁號K119+450～K133+900，全長14.45公里，其中路基長度13.17公里。全標段軟基5.45公里，占路基總長的41%。本標段軟基路段主要位于溝谷內，上部為水田，積水，表層多為耕植土，分布淤泥、淤泥質土，松散泥砂土，性質差，強度低，土質含水量大，孔隙比較大，抗剪能力低，固結慢等，軟土覆蓋層厚度在2～4 m之間，為不良地質地段，無法滿足高速公路堆填路基及道路活荷載的要求。

3 軟基的處理

3.1 根據(jù)填土高度及軟基情況采用以下幾種處理方式：換填、鋪設砂墊層加土工格室、砂樁。

軟弱土層厚度小于2m，或軟弱土層厚度大于2m小于3m且路基高度較高時，采用挖除淤泥，換填符合路基填筑要求填料的方式。

軟弱土層厚度小于3m，且路基高度不太高時，采用砂墊層加土工格室的方式。

軟弱土層厚度大于3m，采用砂樁的處理方式。砂樁直徑0.45m,梅花型布置，樁距根據(jù)填土高度及軟基情況而定。

位于軟土地基上同時填土高度在6m以上的板涵或箱涵，均應采用反開槽施工，反開槽高度一般控制在3m高度。

3.2 挖除換填法：對于深度不太大的軟基工程，在路堤范圍內，將需要處理的軟土挖除，動力觸探合格后，用透水性材料換填，可采用分段挖除，分段分層回填的方法。置換材料應采用即使受到水浸也不致降低承載力的透水性材料。必須進行充分壓實。 透水性材料，主要為砂土、砂、礫石、卵石、片碎石等，其主要物性指標如表1。

挖出換填透水性材料處置軟基，效果最好，由于完全挖開處理，不會留有隱蔽危害，但是費用也較大，因此一般換填至超過地下水位以上30cm即可采用回填素土的方法，所回填的素土應滿足CBR〉8%，低液限，如果有條件設置滲溝、盲溝的話，對于路基的穩(wěn)定會大有好處。

3.3 鋪設砂墊層加土工格室法

對于軟弱土層厚度小于3m且含水量大，路基高度不太高時，在軟土地基上敷墊0.5ｍ厚的砂墊層。這樣可達到固結軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用；同時，砂墊層又成為填土內的地下排水層，以降低填土內的水位；在進行填土及地基處理施工時，為施工機械提供良好的通行條件。

3.3.1 材料要求

砂墊層材料宜采用干凈的中粗砂，細度模數(shù)>2.7，含泥量小于5%，應具有良好的透水性，滲透系數(shù)不小于0.005 cm/s，不含有機質、粘土塊和其他有害物質，砂礫的最大粒徑不得大于50mm。

土工格室采用設計抗拉強度不小于150MPa，延伸率不大于15%,高度10cm。

3.3.2 施工方法

砂墊層施工一般采用自卸汽車與推土機聯(lián)合操作。要盡量做到均勻一致。原地面設置50cm的砂墊層，起到橫向排水的作用，并分兩層進行壓實，每側超出路基地寬200cm，以防止填土時砂墊層外緣被土覆蓋，堵住排水路徑。

對于地基土層不均勻，可能發(fā)生局部不均勻沉降和側向變位，可利用敷墊土工格室來增強地基承載力、減少地基局部沉降和側向變位，土工格室應按垂直路線方向鋪設，以改善其受力性能，兩幅格室之間用 U型鉚釘聯(lián)接，接縫應盡可能靠近路基中部，不能設在路堤邊坡范圍內，鋪設寬度為土工格室所在位置路基的寬度。土工格室四周應超過填土邊緣，端部卷入填土內，上面用填土壓緊。

3.4 砂樁法

3.4.1對粘性土加固機理

砂樁加固軟弱粘性土地基的主要起置換和排水作用，還可以形成復合地基，可提高地基的承載力和整體穩(wěn)定性。

置換作用。砂樁加固軟弱地基主要是利用砂樁本身的強度形成復合地基，提高地基承載力和地基的整體穩(wěn)定性，地基沉降也變小。砂樁復合地基承受外荷載時，發(fā)生壓力向砂樁集中的現(xiàn)象，使樁周土承受的壓力減小，沉降也相對減小。砂樁復合地基與天然的軟弱粘性土地基相比，地基承載力增大率和沉降減小率都與置換率成正比。

排水作用。砂樁在粘土地基中形成一個良好的排水通道，起到排水砂井的作用，且縮短了孔隙水的水平滲透路徑，加速軟土的排水固結，使沉降穩(wěn)定地基得以加固。

3.4.2 砂樁施工程序

鋪砂。在砂樁施工之前，地表面先鋪一砂墊層。并設置排水溝。樁機就位后。套管底端接上管靴，放置在設計樁位上。打樁。用振動錘振打至設計深度；投砂。根據(jù)樁長情況與灌砂量要求投入足量砂，在投砂中射水形成飽和砂。在拔管過程中，振動使砂密實。

拔管。啟動振動器或樁錘， 同時起拔樁管，活瓣自動打開，開始向土孔內灌砂，拔管過程中按要求進行反插，按實際樁長推算砂量，補足砂料并富余0．2 m 以上，拔管速度要控制在2.5～3 m/min范圍內，樁頭留振時間10 s以上，以確保樁體的連續(xù)及密實。待樁管完全拔出，砂樁施工即告結束。

3.4.3 施工注意事項：

按設計圖間距布置砂樁。用不同顏色標志已打入或待打入的樁位；導桿應始終保持豎直，并經常檢查。打入深度按設計規(guī)定；允許以較快的速度打入，但樁管拔出速度應嚴格控制。留心樁管拔出時砂在成拱作用下與套管一起被上提產生間隙，這樣常使軟土侵入砂樁切斷砂柱；砂樁中的砂應采用含泥量不大于3%的中粗砂，細度模數(shù)大于2.7，有機質含量不大于1%，滲透系數(shù)不小于0.005 cm/s。砂料應保持干燥，灌砂率不小于95%。砂樁灌入樁孔中的砂子不得含有5cm及以上的碎石；軟土厚度不大時，砂樁樁長要求打穿軟土層；砂樁施工順序采用由中間向外圍或隔排施工。

4 軟基處理施工注意事項

4.1 在軟基處理前應將路基表土及浮泥清除干凈，并用透水性材料回填做好路拱，在路基兩側開挖排水溝，在預壓區(qū)應設置與砂墊層相連的縱橫向排水盲溝，以保證路基施工期間的排水暢通。

4.2 由于本項目軟基多為山間沉積軟土，一般軟土層底部會出現(xiàn)傾斜的狀態(tài)；設計中軟基處理的樁長統(tǒng)一為一個數(shù)值，這樣就會存在單個樁長不足或過長的現(xiàn)象。所以在清表后，我們每隔50～100m增設一些靜力觸探孔或鉆孔，以驗證設計依據(jù)地層條件的準確性及確定合理的處理深度。

4.3 對于橋臺及結構物地段，首先應對軟土地基進行處理，并填土至設計標高。待其預壓時間大于6個月，沉降趨于穩(wěn)定后，才能進行反開挖施工。沉降穩(wěn)定標準為路基中心表面沉降速率不大于3cm/月。

5 軟基路段施工監(jiān)控

本工程線路長，地質情況變化復雜，且大部分地段均為高填土，為保證全線軟土路基施工的安全和穩(wěn)定，特別是高填方路堤和橋頭路堤，進行了沉降與穩(wěn)定觀測監(jiān)控。

5.1 監(jiān)測斷面組成：位移樁（路基坡腳線外2米，每邊一個）、沉降板（路基中心一個、距路肩1米各一個）。沉降位移樁埋設方式詳見圖1。

監(jiān)測斷面設置數(shù)量：軟基路段每200米設置一個。

5.2 監(jiān)測頻率：見表2。

5.3監(jiān)測標準：

路堤中心沉降速率不大于10～15mm/d；側向位移不大于5mm/d；

加載完成后預壓期間沉降速率連續(xù)2個月小于5mm/月；

本標段施工過程中所觀測到的最大晝夜沉降量為4mm，最大晝夜側向地表位移量為2 mm。符合路基施工規(guī)范要求。

6 結束語

軟基處理質量的好壞，關系到高速公路能否保證道路運營期間路面狀況、行車速度及行車安全的關鍵問題之一。在實際施工過程中，應根據(jù)施工實際，靈活運用、恰到好處的選擇軟基處理方法，本著經濟可靠的原則，才能做好軟基處理的工作。

參考文獻

[1] 交通部行業(yè)標準 ·公路軟土路堤設計與施工技術規(guī)范· 人民交通出版社1997

[2] 黃生文 ·公路工程地基處理手冊· 人民交通出版社2005