【摘 要】由于地質(zhì)特征的區(qū)域性差異，在公路工程的建設(shè)過(guò)程中會(huì)遇見不同的地質(zhì)問(wèn)題，其中包括多種不良的地質(zhì)現(xiàn)象，為確保工程建設(shè)活動(dòng)安全保質(zhì)地完成，必須對(duì)不良地質(zhì)采取預(yù)防加固措施。本文就軟弱地基的類型和處理方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

【關(guān)鍵詞】公路工程；軟弱地基；處理

1、軟弱地基的成因類型及性質(zhì)

所謂軟弱土，從廣義上說(shuō)，就是天然含水率大、強(qiáng)度低、壓縮性高、孔隙比大的軟弱土層及濕陷性黃土、膨脹土、雜填土等。在我國(guó)濱海平原、河口三角洲、湖盆地周圍、山間河谷地及西北黃土高原、黃土平原均有廣泛分布。

天然含水率大、承載能力低的河、湖、海相沉積的軟弱土，在承受荷載時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的沉陷，引起地基及其上建筑物的破壞。

黃土由陸相沉積而成。具有濕陷性的黃土，干燥狀態(tài)下土質(zhì)堅(jiān)硬，承載力高，但受水浸濕后易溶鹽的溶解破壞了土粒間的膠結(jié)作用，黏聚力減弱，在自重或外荷載作用下產(chǎn)生濕陷性沉陷。

膨脹土是堆積或殘積的高塑性黏土，具有反復(fù)膨脹的特性，常態(tài)下呈硬塑或堅(jiān)硬狀態(tài)，吸水膨脹軟化，失水收縮開裂。

2、軟弱地基的防治措施

軟弱地基可分為濕土、軟土和濕軟土三類。其處理思路各有不同：濕土地基指本身強(qiáng)度足夠，但路段所處的位置不好，受地下水或地表長(zhǎng)期積水作用的影響，路基處于潮濕或過(guò)濕狀態(tài)，致使強(qiáng)度降低，處理的思路主要采用加強(qiáng)排水的措施；軟土是指地基土本身強(qiáng)度不夠，處理的思路主要采用增加地基強(qiáng)度的補(bǔ)強(qiáng)措施；濕軟土是指地基土本身強(qiáng)度不足且又處于潮濕或過(guò)濕狀態(tài)下，處理的思路是采取先治水，后（或同時(shí)）補(bǔ)強(qiáng)相結(jié)合的措施。具體的方法如下：

2.1 換填土層法

換填土層法是將基底下一定深度范圍內(nèi)強(qiáng)度不足的軟土層挖去，換以強(qiáng)度較大的砂、碎（礫）石、灰土或素土，以及其他性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的土類，并予以分層壓實(shí)至設(shè)計(jì)密實(shí)度。此法屬于軟土補(bǔ)強(qiáng)的措施。主要用于路基工程中低洼地區(qū)填筑、高填方路基以及擋土墻、涵洞地基處理等。適合于淺、中厚度（h≤4m）的軟土層補(bǔ)強(qiáng)。

2.2 粒料樁加固法

用振動(dòng)、沖擊或水沖等方式，在軟弱地基中成孔后，再將碎石、砂礫、廢渣、砂等散粒材料擠壓入土孔中，形成大直徑的密實(shí)樁體，樁體與樁間土形成復(fù)合地基，以提高地基土的承載力，減少不均勻沉降，這種方式稱為粒料樁加固法。樁內(nèi)的散粒材料可以形成排水通道，加速了地基的排水固結(jié)作用。此法適用于淺、中深度（h≤15m）的濕軟地基，是排水、補(bǔ)強(qiáng)兩項(xiàng)兼顧的加速排水固結(jié)與增加地基強(qiáng)度相結(jié)合的措施。

軟土路堤樁位宜采用正方形或等邊三角形布置，樁的間距一般為1.5～3.0m，且相鄰樁間距不應(yīng)大于4.0倍樁徑。碎石樁和砂樁的直徑應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)情況和成樁設(shè)備等因素確定。采用振沖法成樁時(shí)碎石樁的樁徑一般為0.70～1.0m；采用沉管法成樁時(shí)，碎石樁和砂樁的樁徑一般為0.30～0.70m，對(duì)飽和黏性土宜采用較大直徑。

2.3 加固土樁法

加固土樁是將石灰、水泥或其他可以將土固化的材料，通過(guò)帶有回轉(zhuǎn)、翻松、噴粉與攪拌的專用機(jī)械，從地基深部起，自下而上地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌和，形成豎向加固土樁。加固過(guò)程產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)，形成整體性強(qiáng)、水穩(wěn)定性好、強(qiáng)度較高的樁體，與樁間土一起形成復(fù)合地基，從而提高地基強(qiáng)度。其特點(diǎn)是強(qiáng)度形成快、預(yù)壓時(shí)間短、地基沉降量小。從工藝上分為干法（粉體）攪拌樁和濕法（漿液）攪拌樁。

其中粉噴樁主要適用于高含水量、高壓縮性的淤泥、淤泥質(zhì)粘土及橋頭軟基的處理。有關(guān)試驗(yàn)表明，一般含水量大于35%的軟基宜選用粉噴樁。

加固土樁法屬于增加地基強(qiáng)度的補(bǔ)強(qiáng)措施，適用于中、深層地基補(bǔ)強(qiáng)。

2.4 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是濕軟地基處理的最基本的方法之一。它是通過(guò)在飽和軟黏土中設(shè)置排水措施，在外荷載壓力作用下，飽和軟黏土排水固結(jié)，孔隙率減小，土體強(qiáng)度得以提高，以達(dá)到增強(qiáng)地基承載力和減少工后沉降的目的。

為加速地基排水固結(jié)，常在地基中設(shè)置砂井或塑料排水板，形成豎向排水通道；在地基表面鋪砂墊層以形成水平向的排水通道。施加荷載的方式有堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法等方法。

在砂井的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的袋裝砂井排水固結(jié)措施，其施工簡(jiǎn)便，費(fèi)用較低，加固效果較好。施工時(shí)將袋裝砂放入套管井內(nèi)，填塞密實(shí)，逐節(jié)拔出套管，頂面鋪設(shè)水平砂墊層或排水砂溝。軟基中的水分在上部路基填土載荷的作用下，通過(guò)砂井與水平砂墊層或縱橫相連通的排水砂溝相通，形成排水通道，使軟基中的水分排走，從而達(dá)到排水固結(jié)的目的。且袋裝砂井在施工中避免了縮頸和不連續(xù)等普通砂井施工中易出現(xiàn)的問(wèn)題，所以正被普遍采用。

2.5 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是軟弱地基的補(bǔ)強(qiáng)措施，該方法一般采用80～300kN的重錘，以8～20m的落距自由落下，對(duì)軟弱地基瞬時(shí)施加巨大的沖擊能，單擊能量一般為500～8000kN.m，加固影響深度可達(dá)10～20m，甚至更深一些。落錘夯擊時(shí)，沖擊能產(chǎn)生沖擊波和動(dòng)力效應(yīng)，可以提高地基強(qiáng)度、降低土的壓縮性、改善砂土抗液化能力以及提高濕陷性黃土的穩(wěn)定性。同時(shí)，強(qiáng)夯技術(shù)可顯著減少地基土層的不均勻性，降低基礎(chǔ)沉降差異。

強(qiáng)夯技術(shù)加固地基主要存在三種機(jī)理，即動(dòng)力密實(shí)、動(dòng)力固結(jié)和動(dòng)力置換效應(yīng)，它們的發(fā)揮取決于地基土的性質(zhì)和強(qiáng)夯的施工工藝。

2.6 加筋土法

加筋土法是在土體中埋設(shè)土工合成材料（變形小、老化慢、強(qiáng)度高的土工格柵、土工編織物等做成的加筋材料）形成加筋土墊層，增大應(yīng)力擴(kuò)散角，提高地基承載力，減少沉降的軟弱地基處理方法。

加筋材料一般被鋪設(shè)在路堤底部，在原地表設(shè)置30～50㎝砂墊層或其他透水性好的材料后，再鋪設(shè)土工合成材料，以調(diào)整上部荷載對(duì)地基的應(yīng)力分布。通過(guò)加筋土工材料的縱橫向抗拉力來(lái)提高地基的局部抗剪強(qiáng)度和整體抗滑穩(wěn)定性，并減少地基的側(cè)向擠出量。一般適用于強(qiáng)度不均勻的軟基地段、路基高填土、填挖結(jié)合處或橋頭填土的軟基處理。施工中加筋土工材料應(yīng)拉平緊貼下承層，其重疊、縫合和錨固應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求

2.7 輕質(zhì)路堤

在軟弱地基上填筑路堤時(shí)，在不改變地基承載狀態(tài)的情況下，使用重度小的輕質(zhì)材料做路堤填料，可以減少路堤自重，達(dá)到減少沉降、增大地基及路堤穩(wěn)定性的目的。這種路堤稱為輕質(zhì)路堤，亦屬于軟弱地基的一種處理方式。

輕質(zhì)路堤的材料常為粉煤灰，作為填料時(shí)，其粒徑應(yīng)控制為0.001～2㎜，小于0.074㎜的顆粒含量宜大于45%。由于粉煤灰易揚(yáng)塵及易被水流沖刷，因此粉煤灰在堆放時(shí)應(yīng)適量灑水并覆蓋，粉煤灰路堤須在頂部設(shè)封頂層、兩側(cè)設(shè)護(hù)坡及隔離層和排水系統(tǒng)。

2.8 反壓護(hù)道

反壓護(hù)道是為防止地基在路堤荷載作用下遭到破壞而采取的一項(xiàng)保證地基穩(wěn)定性的措施。它是在路堤兩側(cè)填筑一定高度和一定寬度的填土，使路堤下的淤泥或泥炭向兩側(cè)隆起的趨勢(shì)得到平衡。

反壓護(hù)道施工簡(jiǎn)易，材料簡(jiǎn)便，但是占地面積大、用土量大、后期沉降大、養(yǎng)護(hù)工作量大，在高產(chǎn)的農(nóng)作物區(qū)不宜采用。

護(hù)道的高度一般為路堤高度的1/3～1/2，且不超過(guò)地基穩(wěn)定性要求的極限高度。在施工時(shí)，反壓護(hù)道應(yīng)與路堤同時(shí)按全寬填筑，不得先填路堤，后填護(hù)道，以免引起路堤塌方。

3、結(jié)語(yǔ)

軟弱地基的處理關(guān)系到路基施工過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性，一直是公路建設(shè)中的技術(shù)難題。而且我國(guó)地域廣闊，地形和地質(zhì)狀況復(fù)雜多變，在施工過(guò)程中必須要針對(duì)不同的情況采取經(jīng)濟(jì)有效的地基處理方式。同時(shí)，隨著科技的進(jìn)步，新材料、新工藝以及新方法的出現(xiàn)，必會(huì)推動(dòng)軟弱地基處理向前發(fā)展。

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