喬 峰 高福平

（1、陜西省交通建設(shè)集團公司延靖分公司，陜西 延安 716000；2、商洛市交通設(shè)計院，陜西 商洛 726000）

1 概況

我國幅員遼闊，從南到北，由東向西，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變，加之受到所處自然地理環(huán)境和氣候多變等因素及人類活動的影響，更加劇了工程地質(zhì)的復(fù)雜性。因此在公路工程建設(shè)中，會遇到各種類型的地質(zhì)地基情況，在此地質(zhì)地區(qū)路基工程會出現(xiàn)很多問題，軟土路基只是其中一種情況，給公路工程建設(shè)帶來很大困難，為了解決軟土路基對施工的影響，必須對軟土路基性質(zhì)、處理方法加以了解。

近幾十年來，我國在引進了國外比較先進的軟土地基處理方法的同時，逐步發(fā)展了符合我國國內(nèi)具體公路工程地質(zhì)條件的軟土地基處理方法。譬如，我們對國外的強夯置換法、振沖法、深層攪拌法、土工合成材料、強夯法、高壓噴射注漿法、EPS超輕質(zhì)填料法等許多地基處理技術(shù)進行了引進與發(fā)展。而其他一些在我國已經(jīng)應(yīng)用的技術(shù)也得到了更多的創(chuàng)新和提高(比如排水固結(jié)法、土樁和灰土樁法、砂樁法等)，同時我們在工程實踐中自主發(fā)展了一些新技術(shù)。

2 常見公路軟土地基處理方法及適用范圍

2.1 換填法

換填法就是將基礎(chǔ)地面以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后以質(zhì)地堅硬、強度較高、性能穩(wěn)定、具有抗侵蝕性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層充填，并同時以人工或機械方法分層壓、夯、振動，使之達到要求的密實度，成為良好的人工地基。當?shù)鼗浫跬翆虞^薄，而且上部荷載不大時，也可直接以人工或機械方法(填料或石填料)進行表層壓、夯、振動等密實處理，同樣可取得換填加固地基的效果。

2.2 碎石樁法

利用一個產(chǎn)生水平向振動的管狀設(shè)備在高壓水流作用下邊振邊沖，在軟弱粘土中成孔后，再往孔內(nèi)分批填入碎石等堅硬材料制成一根根樁體，由碎石樁體和樁間土組成復(fù)合地基，從而提高原有地基承載力，減少沉降量，這種加固地基技術(shù)叫作振沖置換或碎石樁法。此種方法由擠密砂體的振沖技術(shù)演變發(fā)展而來，其主要作用是置換部分軟土，形成一個類似于鋼筋混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)，由于此種方法不受地下水位影響，且造價低，又能減少路基沉降，所以在高等級公路建設(shè)中越來越受到普遍重視。

2.3 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是先在地基中設(shè)置砂井等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級逐漸加載，或是在建筑物建造以前，在場地先行加載預(yù)壓，使土整體的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時強度逐步提高的方法。

排水固結(jié)法就是在飽和軟粘土地基在荷載作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙體積慢慢地減小，地基發(fā)生固結(jié)變形。同時隨著超靜水壓力逐漸消散，有效應(yīng)力逐漸提高，地基土的強度逐漸增長。

2.4 水泥攪拌樁法

攪拌樁法最早起源于美國，稱為MIP工法，1953年引入日本后，日本各大企業(yè)先后連續(xù)開發(fā)研制出規(guī)格、效率各異的攪拌機械和方法，使這種方法得到了很大的發(fā)展和推廣應(yīng)用，我國1977年開始由冶金部建筑研究總院和交通部水運規(guī)劃設(shè)計院聯(lián)合研制，1980年研究成果通過鑒定，此后廣泛用于各類工程中。目前，水泥攪拌樁法(噴漿法和噴粉法，也稱濕法和干法)已成為高速公路軟土地基處理中一種常用的方法。

3 選擇公路軟土地基處理方法時應(yīng)考慮的因素

3.1 路基狀況

在路基加固中，在軟土層淺而薄的情況下，常用簡單的表層處理法。重要的構(gòu)造物基礎(chǔ)常用開挖換填法。若軟土層較厚，應(yīng)使用其他方法配合表層處理法。夾有砂層且厚度較薄的軟土層，一般采用表層處理法、強夯法等方法，即使是5cm的砂層也是有效排水層，在土質(zhì)調(diào)查中不要遺漏。軟土層厚且無砂層的情況，因排水距離長，固結(jié)沉降需很長時間，強度也不增長。因此，沉降處理常用表層排水法。在淺層部位堆積有4m以上厚度砂層，以下為軟弱粘土層的情況。一般來說，穩(wěn)定不成問題，只需沉降處理，常用強夯法。

3.2 道路性質(zhì)

我們知道，道路等級愈高，平整度愈重要，愈需要采取有效的沉降處理措施。等級較低時，可先鋪簡易路面，待沉降結(jié)束后，再鋪正式路面以節(jié)約資金。同時路堤的設(shè)計高度與寬度也是選擇處理方法時要考慮的重要因素。如采用換填法時，寬而低的路堤易發(fā)生局部破壞；反之窄而高的路堤，下面易被換填。在設(shè)計高度大而穩(wěn)定有危險的情況下，采用強夯法將受到限制。還有路堤越寬越高，則地基產(chǎn)生壓力球的根部越深，而引起深處粘土層沉降。

3.3 施工環(huán)境

不同的施工環(huán)境選用的處理方法不同，經(jīng)濟性也不同。比如噪音、振動地基及地下水的變化和排出的泥水等，在選擇施工方法時必須考慮。同時在路堤高度較而地基特別軟弱的情況下，周圍地基經(jīng)常發(fā)生大的隆起或沉降。這樣，在路堤坡腳附近有民房和重要構(gòu)造物時，應(yīng)考慮以減小總沉降量且控制剪切變形的方法為主要措施。不能采用這類方法時，應(yīng)考慮事先對可能受影響的構(gòu)造物加以保護，否則應(yīng)考慮以高架構(gòu)造物代替路堤。

3.4 道路所在地段

在公路施工中，一般地段上，剩余沉降即使大到一定程度，只要不均勻沉降不大，路面基本上不會喪失其平整度。但與構(gòu)造物相連地段，剩余沉降將造成錯臺。而且若路基穩(wěn)定性不夠，橋臺將受到大的土壓力作用引起側(cè)向位移的事故屢見不鮮。因此，構(gòu)造物鄰接地段的處理措施非常重要。

4 公路軟土地基處理方法存在的問題

4.1 地基處理理論落后于實踐

從實踐——理論——再實踐的角度看，實踐先于理論是一般規(guī)律，對土木工程更是如此。但重視理論研究，用理論指導(dǎo)實踐也是很重要的。對地基處理各種工法及一般理論缺乏深入系統(tǒng)的研究是發(fā)展中存在的問題之一。

4.2 公路施工中違背因地制宜的原則

公路施工中，施工當?shù)氐牡刭|(zhì)特點決定了施工所要采用的方法。因此在選用軟土地基處理方法的時候要考慮施工地的條件，不能盲目施工。

4.3 施工機械的發(fā)展水平影響了技術(shù)實施的效果

近二十幾年來，我國公路地基處理施工機械發(fā)展很快，許多已形成系列化產(chǎn)品。但這些與我國公路工程建設(shè)的需要相比較，差距還很大。以深層攪拌法為例，不能很好保證公路施工質(zhì)量不僅與施工單位素質(zhì)有關(guān)，也與目前應(yīng)用的施工機械水平有關(guān)。簡陋的機械要保持穩(wěn)定良好的施工質(zhì)量是困難的。

4.4 施工質(zhì)量控制嚴格程度影響了技術(shù)實施運用的效果

公路施工工程，事關(guān)重大，因此施工質(zhì)量是不能忽視的重要問題。而在幾年前由上海市建委首先發(fā)起，各地建委也紛紛發(fā)文規(guī)定在施工中禁止使用粉噴深層攪拌法。這種舉措不是在否定深層攪拌法本身在公路地基處理過程中的不成熟，而是一種保護公路工程施工質(zhì)量的舉措。因為有些施工單位在粉噴深層攪拌施工過程中質(zhì)量控制不嚴以及施工機械方面存在的一些問題，再加之偶爾一些單位偷工減料現(xiàn)象的發(fā)生，使得很多類似的相關(guān)技術(shù)手段得不到良好的實施。

結(jié)束語

軟土地基的處理質(zhì)量直接影響到路基的基礎(chǔ)承載力，也是保證道路建成后安全、高效運營的關(guān)鍵。軟基處理在道路工程中比較常見，軟基處理方法也很多，在具體公路施工中，一定要按實際的需要確定合理的技術(shù)方案。

[1]李坐山.石灰樁-粉噴樁在高速公路上的應(yīng)用[J].東北公路，2001（4）：29～30.

[2]郭耿新.滬寧高速公路軟基處理方法優(yōu)選[J].地基處理，1996（1）：23～28.