高國華

中鐵二十五局集團第二工程有限公司， 湖南衡陽 421002

隨著近幾年我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，工程建設(shè)速度與規(guī)模也與日俱增，城市基礎(chǔ)設(shè)施的投資在逐年增大，城市道路公里數(shù)也在不斷增加。在道路建設(shè)時經(jīng)常會遇到軟土地基，特別在我國沿海地區(qū)廣泛分布著大量的軟土地基，在這種地基上修建道路及地下管線等地下構(gòu)筑物時，經(jīng)常會碰到穩(wěn)定和沉降兩個方面的難題。

所謂軟土，從廣義上講，就是強度低，壓縮性高的軟弱土層。在軟土地基上修筑路基，若不加處理，往往會發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷，導(dǎo)致公路破壞或不能正常使用。習(xí)慣上常把淤泥、淤泥質(zhì)土、軟粘性土總稱為軟土。軟土的特性主要表現(xiàn)為天然含水率高、孔隙比大。含水量在34%～72%之間，孔隙比在1.0～1.9之間，飽和度一般大于95%，液限一般為35%～60%，塑性指數(shù)為13.3。

1 軟土路基處治的目的及方法

1.1 軟土路基處治的目的

軟土路基處治的目的主要是保證路基在施工及使用期間不會發(fā)生局部和整體剪切破壞，滿足其穩(wěn)定性要求，并且在使用期間內(nèi)不發(fā)生較大的沉降和不均勻沉降，保證路面結(jié)構(gòu)完整和車輛行駛平穩(wěn)、安全、舒適。

1.2 軟土路基處治的方法

1）淺層處理法

當(dāng)?shù)鼗浲翆雍穸刃∮?m且軟土層在表層時，通常采用生石灰等淺層拌和、換填、拋石(堆土)等方法進行淺層處治。拋填的片石粒徑宜大于300mm，且小于30mm粒徑含量不超過20%。拋填時從路堤中部開始，中部向前突進后再漸次向兩側(cè)擴展，使淤泥向兩旁擠出。為了在排淤中土基產(chǎn)生整體破壞時，不致使路堤的整體性受到大的影響，通常的做法是在路堤底、地表上鋪設(shè)網(wǎng)狀土工織物，如格柵材料或土工布，使之形成一個柔性筏基。

2）粒料樁法

粒料樁是通過置換軟土，加速土基排水固結(jié)，依靠“樁”的應(yīng)力集中作用3方面來共同提高穩(wěn)定系數(shù)。就是把設(shè)有“樁”的范圍內(nèi)，土深為樁長的這一部分土體，作為樁與土的復(fù)合地基看待。粒料樁包括碎石樁和砂樁。碎石樁與砂樁多采用三角形布置，樁徑采用40～100cm。道路處理寬度應(yīng)保證路基下坡腳外側(cè)至少有2排樁，當(dāng)粒料樁用于防止砂土液化時，每邊放寬不小于處理深度的1 /2 并不小于5m。樁長通過計算確定，最大樁距不超過5倍樁徑。粒料樁對十字板抗剪強度小于10kPa的飽和軟粘土地基很少采用。

3）加固土樁法

將石灰、水泥或其它某些對土有固化作用的材料，添加到土壤中用專業(yè)的機械，如深層拌和機、旋噴機械等，把軟土地基局部范圍的某一深度、某一直徑內(nèi)的軟土和固化材料進行拌和，對軟土進行加固，形成一根根的加固土樁，分布在路基底面及兩側(cè)，以增加路堤與土基的整體抗滑能力。改良后的加固土樁只考慮樁的置換作用、應(yīng)力集中效應(yīng)，進而減少總沉降。加固土樁包括水泥攪拌樁、粉噴樁和旋噴樁。

4）排水固結(jié)法

排水固結(jié)法通過在軟地基中設(shè)置排水體，排水系統(tǒng)主要由水平和豎向排水體系構(gòu)成，主要起到改變地基原有排水邊界條件、縮短地基孔隙水的排水距離、加速軟土地基的固結(jié)過程。排水固結(jié)法是軟地基處治的有效方法。豎向排水體可選用袋裝砂井和塑料排水板。早期基本采用袋裝砂井來處治軟土路基，效果很好。塑料排水板是一種可以代替袋裝砂并加快排水固結(jié)的新型材料，作用原理和設(shè)計計算方法與袋裝砂井排水法相同。設(shè)計時把塑料排水板的斷面換算成相當(dāng)直徑的袋裝砂井即可。用塑料排水板固結(jié)軟土地基，做路基處理的方法具有排水固結(jié)效果好、質(zhì)量穩(wěn)定、施工快、成本低等優(yōu)點。

5）路堤荷載預(yù)壓法

路堤荷載預(yù)壓法是用增加路堤荷載的方法來增加作用于地基上的總應(yīng)力，加速固結(jié)沉降，同時提高地基強度的方法。為保證路堤在填筑過程中不致失穩(wěn)，一般采用慢速加載法。

6）真空預(yù)壓法

真空預(yù)壓法，首先，在需要加固的軟土地基內(nèi)設(shè)置砂井或塑料排水板等豎向排水通道。然后，在地面鋪設(shè)排水砂層，其上覆蓋不透氣的密封膜與大氣隔絕，通過埋設(shè)于砂墊層中的吸水管道，用真空裝置進行抽氣，因而在膜的內(nèi)外產(chǎn)生一個氣壓差Us，這部分氣壓差即為作用于地基的預(yù)壓荷載，它與堆載預(yù)壓不同的是真空負壓是一均勻等向應(yīng)力，不會產(chǎn)生剪應(yīng)力，因而不會造成地基的失穩(wěn)破壞。

7）真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法

預(yù)壓系統(tǒng)可采用堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、或真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓。目前，采用真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓較多。真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓法是在真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新一代軟基處理方法，該方法利用抽真空使加固區(qū)內(nèi)形成負壓區(qū)，可以加快固結(jié)沉降速度，具有縮短軟土路基的預(yù)壓期、確保路堤填筑過程中的路堤穩(wěn)定性、減少工后沉降和提高施工質(zhì)量等效果，是一種近幾年常用的軟基處理方法。

2 常用處理軟土路基方法

1）換填。這是最常用的方法，這種方法最大有效處理深度3m。采用人工或機械挖除路堤下全部軟土，換填強度較高的粘性或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。換填的深度要根據(jù)承載力確定。

2）拋石填筑，就是在有軟土或彈簧以及有積水的路段填石頭，填石的高度以露出要處理的路段原有土層（或積水）高度為宜。在填石的過程中注意一定要用推土機把石塊壓實，不能出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。然后再填筑土方。

3）盲溝，就是要處理的路段根據(jù)要處理的長度，在橫向或縱向挖盲溝，盲溝通常用滲水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入同級配的石塊起到排水的功能。注意盲溝的出口要與排水溝連接，以便把路基中的水排出路基。

4）排水砂墊層。排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設(shè)一層砂層，作用是在軟土頂面增加一個排水面，在填土的過程中，荷載逐漸增加，促使軟土地基排水固結(jié)滲出的水就可以從砂墊層中排走。為確保砂墊層能通暢排水，要采用滲水性良好的材料。砂墊層一般的厚度為0.6～1.0m。為了保證砂墊層的滲水作用，在砂墊層上應(yīng)該填一層粘性土封住水不讓水返上路基。在路基兩側(cè)要修好排水溝，通過砂墊層滲出的水通過排水溝排出路基外，保持路基的穩(wěn)定。

5）石灰淺坑法。由于粘性土含水量影響，施工中經(jīng)常出現(xiàn)“彈簧土”松軟現(xiàn)象。一般較輕的可以采用挖土?xí)窀?，敲碎回填“石灰淺坑法”可以用于各種不同面積的路段（就是說大面積可以使用，小面積也可以使用）。具體做法是：挖40～50cm方形或圓形，深一般1m左右的坑，清除坑內(nèi)的滲水（最好挖好坑后，第二天清除滲水），放入深為坑深1/3生石灰，即可回填碾壓?？拥男芯嗪涂泳嘣谳p度彈簧路段為5～6m，在嚴(yán)重彈簧路段為3～4m。

3 結(jié)論

總之， 路基的強度和穩(wěn)定性很大程度取決于路基填料的性質(zhì)及其壓實程度。從現(xiàn)有條件來看，提高填土要求和改善壓實條件是保證路基質(zhì)量最有效和最經(jīng)濟的方法。

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