摘 要 軟土地基的處理一直是公路施工的技術(shù)難題，而為了避免路堤失穩(wěn)、沉降破壞進(jìn)而產(chǎn)生路面不平和不均勻沉降的路面早期損壞現(xiàn)象。根據(jù)工程條件選擇先進(jìn)合理有效的軟基處理方法，合理地進(jìn)行科學(xué)措施的實(shí)施，才能保證公路的正常

使用。

關(guān)鍵詞 公路施工；軟土地基；軟基處理

中圖分類號 U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)061-0114-02

在公路工程的施工當(dāng)中，軟土地基的處理一直是施工的技術(shù)難題。而由于軟土地基含有大量的水分，且滲透性小、孔隙大、抗剪強(qiáng)度低等特征，容易引起過大地基沉降、不穩(wěn)定路堤、路面開裂等各種質(zhì)量問題。尤其是對江浙沿海一帶公路工程施工中碰到的軟土地基較多，常出現(xiàn)由于軟基處理不當(dāng)引起的路面不平和不均勻沉降的路面早期損壞現(xiàn)象。

1 軟土地基的處理方法

在公路的施工過程中，軟土地基的處理方法很多，如挖除換填、拋石擠淤、設(shè)置墊層、超載預(yù)壓、袋裝砂井、塑料排水板、粉噴樁、碎石樁、砂樁、鋪設(shè)土工織物等。通過多年的公路實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)將高速和一級公路中常用到的幾種處理措施、方法及適用范圍做介紹。

1.1 挖除換填

挖除換填法是指將原路基一定深度和范圍內(nèi)的非適用材料挖除，換填符合規(guī)定要求的材料。換填時(shí)，應(yīng)分層鋪筑，逐層壓實(shí)，使之達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。此法適用于軟基面面積少，而且土層薄的淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘的處理。

1.2 塑料排水板

塑料排水板處理軟基是利用插板機(jī)械在軟基中插設(shè)具有良好透水性的塑料排水板，從而在地基中形成豎向的排水通道，在其上鋪設(shè)砂墊層形成水平排水通道，當(dāng)填筑路基時(shí)，荷載作用于軟基，地下水由于受擠壓和毛細(xì)作用沿塑料排水板上升至砂墊層內(nèi)，由砂墊層向兩側(cè)排出，從而提高基底承載力。

塑料排水板處理軟基的一般施工程序如下：清基、整平、回填、碾壓→鋪設(shè)下層砂礫排水層并碾壓平整→施工塑料排水板→整平碾壓砂礫排水層→鋪設(shè)土工材料→鋪設(shè)上層砂礫排水層并碾壓→鋪土工材料→路基填筑。塑料排水板要在砂墊層完成后施工，由測量人員測量出需處理的范圍，用小竹簽定出每根排水板的具體位置，插板機(jī)對中調(diào)平，把排水板在鉆頭安放好，開動(dòng)打樁機(jī)錘打鉆桿，將塑料排水板送入設(shè)計(jì)深度，把鉆桿提上來，將地面上的塑料排水板截?cái)?，并留有一定富余長度（塑料排水板的打入深度=處治深度+砂礫排水層厚度+回提長度）。在塑料排水板四周填砂后即完成本根施工。打設(shè)排水板時(shí)，應(yīng)保證其垂直且排水通暢，上卷塑板末端的余長不得與下卷塑板相接，露出砂礫排水層表面的塑板端部需曲線回折入砂礫排水層。施工中還要注意“回帶”現(xiàn)象，即雖然鉆頭打至設(shè)計(jì)深度，但提升鉆桿時(shí)，塑料排水板隨鉆桿提升而上升的現(xiàn)象，此時(shí)要采用在鉆頭用短鋼筋頭等辦法防止“回帶”現(xiàn)象。此法適用于軟基面積大、含水量大、空隙比大、壓縮性高、深厚的軟土地基處理。

1.3 水泥攪拌樁

水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，利用攪拌樁機(jī)將水泥（漿）噴入土體并充分?jǐn)嚢?，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高基礎(chǔ)強(qiáng)度。軟土基礎(chǔ)經(jīng)處理后，加固效果顯著，可很快投入使用。

水泥攪拌樁一般設(shè)計(jì)樁基為50 cm，采用32.5R硅酸鹽水泥，水泥劑量不小于55 kg/m，水灰比為0.5左右。采用“兩噴四攪”法施工，首先根據(jù)樁位設(shè)計(jì)平面圖進(jìn)行測量放線，定出每一個(gè)樁位。機(jī)械安裝、調(diào)試、待轉(zhuǎn)速、空壓正常后開始就位，攪拌機(jī)就位后用塔架將攪拌機(jī)吊至設(shè)計(jì)指定樁位，攪拌機(jī)的鉆桿須垂直并對準(zhǔn)樁位。然后可以帶漿下鉆，在確認(rèn)漿液從攪拌葉的出漿口噴出后，方可啟動(dòng)攪拌機(jī)，攪拌機(jī)鉆頭下沉至設(shè)計(jì)深度后，停留攪拌噴漿約1 min~2 min，攪拌頭自樁底反轉(zhuǎn)，繼續(xù)噴漿，鉆頭提升至地面以下0.25 m。第二次鉆進(jìn)不噴漿，重新復(fù)拌至樁底后，以同樣的方式反轉(zhuǎn)鉆頭提升至地面以下0.25 m，此樁完成作業(yè)，然后移機(jī)到下一樁位施工。攪拌機(jī)應(yīng)保持垂直，要注意平整度和導(dǎo)向架垂直度。攪拌機(jī)必須配置噴入計(jì)量裝置，并定期標(biāo)定。攪拌機(jī)下鉆和提鉆速度是控制噴漿量的關(guān)鍵因素，由試樁確定，一般鉆進(jìn)速度≤1.0 m/min，提鉆速度≤0.8 m/min，成樁試驗(yàn)的樁數(shù)不宜少于5根。水泥攪拌樁，樁身水泥土的強(qiáng)度及質(zhì)量好壞，取決于攪拌水泥土的均勻程度，在施工攪拌樁前，要分析場地、地質(zhì)條件，根據(jù)情況采取增加水泥用量、水泥漿的濃度及重復(fù)攪拌來提高攪拌樁的成樁效果。此法適用于處理較深厚的淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水率較高、塑性指數(shù)較低、土性較差且地基承載力不大于120 Kpa的黏性土地基。加固深度通常超過5 m。

1.4 堆載預(yù)壓

堆載預(yù)壓顧名思義是通過在路基上加載超過路基標(biāo)高的預(yù)壓填料，使地基土壓密、沉降、固結(jié)，從而提高地基強(qiáng)度，減少路堤建成后的沉降量的軟基處理方法。預(yù)壓高度=路基設(shè)計(jì)高度+路面材料與路堤填料密度不同應(yīng)考慮的等效厚度差+路基預(yù)壓期的沉降量。根據(jù)軟土地質(zhì)的具體情況及路堤填高、位置、要求的不同，對路基選用等載預(yù)壓或超載預(yù)壓法。用于預(yù)壓與超載預(yù)壓的土方應(yīng)分層填筑并壓實(shí)，預(yù)壓路堤頂面應(yīng)設(shè)一定的橫坡使排水順暢。橋頭路段和箱涵路相接路段，在施工安排上應(yīng)盡可能早地堆載預(yù)壓。堆載頂面要平整密實(shí)有橫坡。在工期限制較嚴(yán)、預(yù)壓時(shí)間較短時(shí)，也可采用超載預(yù)壓的方式來加快預(yù)壓期的沉降量。預(yù)壓或超預(yù)壓沉降后應(yīng)及時(shí)補(bǔ)方，一次補(bǔ)方厚度不應(yīng)超過一層填筑厚度，并適當(dāng)壓實(shí)，對地基穩(wěn)定性較好的路段，亦可按預(yù)測沉降量隨路堤填筑一次完成到位。嚴(yán)禁在預(yù)壓期不補(bǔ)填，在預(yù)壓后期或在路面施工時(shí)一次補(bǔ)填的做法，以避免引起過大的沉降。

堆載預(yù)壓法對各類軟弱地基均有效，使用材料、機(jī)具簡單，施工操作方便。但堆載預(yù)壓需要一定的時(shí)間，適合工期要求不緊的項(xiàng)目。對于深厚的飽和軟土，排水固結(jié)所需要的時(shí)間很長，同時(shí)需要大量的堆載材料，在使用上會(huì)受限。此法一般配合其它軟基處理方式一起使用可加強(qiáng)軟基處理效果，如與砂墊層、土工材料、塑料排水板等一起處理。

在實(shí)際工程施工中，通常采用多種軟基處理方法共同處治，如某工程中不良軟土層的主要分布情況如下：地表為粘土和亞粘土為主，厚度較小，一般為0.3 m～2.4 m，其下為于淤泥層，具有高壓縮性、低強(qiáng)度，厚1～30m左右，天然含水量為55%，孔隙比為1.55，壓縮模量約2.2 Mpa，從上至下為流～軟～可塑狀，全線廣泛分布。針對本路段的地質(zhì)情況及路堤填高、位置、要求的不同，主線一般軟土地基路段采用塑料排水板加土工織物處理，采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓。沿山軟基路段采用攪拌樁加土工織物處理，采用等載預(yù)壓。

2 軟土地基的加固措施

1）對砂墊層進(jìn)行鋪設(shè)，其有效鋪設(shè)能夠促使作用在軟土上的附加壓力的降低，還能將軟土中的大量水分進(jìn)行有效地排除。

2）實(shí)施土層排水固結(jié)的措施時(shí)，應(yīng)當(dāng)對塑料排水板等方法進(jìn)行使用，對地基的承載力進(jìn)行有效提高。有的黏土中會(huì)夾有石層或薄砂層，此時(shí)可選用砂井預(yù)壓對其進(jìn)行加固，將土的壓縮性削弱，加強(qiáng)地基的承載力。

3）過大的軟土地基的加載，會(huì)促使地基土塑流擠出現(xiàn)象的發(fā)生，針對這一嚴(yán)重問題，可采取下列一些措施進(jìn)行處理。①控制施工的速度與加載速率，不能使速度過快。加載填筑過程中，路堤中心線地面沉降速率每晝夜應(yīng)不大于10 mm～15 mm，坡腳水平位移每晝夜應(yīng)不大于5 mm。并應(yīng)結(jié)合沉降和位移發(fā)展趨勢對觀測結(jié)果進(jìn)行綜合分析。填筑速率應(yīng)以水平位移控制為主，超過標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)立即停止填筑。當(dāng)能夠?qū)Τ两登闆r掌握時(shí)，就可對加載速度進(jìn)行控制，有效把握加載的時(shí)間間隔，促使地基的固結(jié)，提高其強(qiáng)度，只有這樣，才可制止地基土出現(xiàn)塑流擠出的現(xiàn)象。②反壓法也是避免地基土塑流擠出的一個(gè)有效措施，一般而言，作用在基底平面處的壓力會(huì)影響軟土出現(xiàn)塑流擠出想象的嚴(yán)重性，如果壓力較小，塑流擠出現(xiàn)象發(fā)生的可能性也會(huì)較小。通常可以對基礎(chǔ)的兩側(cè)堆土，通過反壓來促使壓力差的有效減少，這樣就可保證地基的穩(wěn)定性。

3 加固方法的參照條件

3.1 設(shè)計(jì)過程

合理安排施工工期，施工的占地要盡量多些；合理選用較容易獲取和經(jīng)濟(jì)適用耐用的施工材料，設(shè)計(jì)時(shí)要符合施工的實(shí)際情況，可就地取材。在進(jìn)行地基加固方法的選擇時(shí)，這些因素的考慮都是必要的。

3.2 科學(xué)管理

有效選取地基加固的方法之后，必須有效地管理施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，才可取得施工的有效成果。如進(jìn)行水泥攪拌樁施工的場地，事先應(yīng)預(yù)整平，清除樁位處地面、地下的一切障礙物，如石塊、樹根等，并進(jìn)行清表處理。場地低洼時(shí)，應(yīng)先填筑粘土，河溝池塘施工時(shí)應(yīng)先抽水、清淤及整平后再施工。只有按規(guī)范操作科學(xué)管理才能取得施工的良好效果。

3.3 施工環(huán)境

在處理軟土地基的加固處理中，要對施工的周圍環(huán)境進(jìn)行充分的考慮。通常來講，打樁的施工過程中會(huì)有噪聲的出現(xiàn)，容易對周圍的居民生活造成影響，也會(huì)影響交通和環(huán)境；新填土?xí)υ械缆吩斐捎绊?，出現(xiàn)道路側(cè)向擠壓位移以及沉降現(xiàn)象。在進(jìn)行加固的處理中，這些環(huán)境的影響因素也是必須注重的。

4 結(jié)束語

總而言之，在公路的施工過程中，有效的處理軟土地基，是非常重要的。而要保證公路的正常運(yùn)行，就要保證公路施工的有效實(shí)施，做好地基的處理工作，才能促使公路工程的實(shí)施和使用。為此，面對道路工程中的軟土地基的處理，就要依據(jù)實(shí)際情況，選用良好的施工方法，才是公路工程運(yùn)行的重要內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

[1]中交第一公路工程局有限公司.公路路基施工技術(shù)規(guī)范[M].北京:人民交通出版社，2006.

[2]中交第一公路工程局有限公司.公路工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:人民交通出版社，2007.

[3]陳祥義等.公路工程中軟土地基處理[J].黑龍江:黑龍江交通科技，1999.

[4]周愛忠，雷和全.淺談深圳地區(qū)市政道路上程中軟弱地基的處理[J].地基處理，1999，10(3):52-57.

[5]地基處理手冊(第二版)編寫委員會(huì).地基處理手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2000:255-266.

[6]馮時(shí)和，加筋碎石在城市道路軟土地基處理中的應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化工，2006，9:

152-154.

[7]邱凱城.公路施工軟土地基處理的幾種常見方法[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009，16.