【摘 要】 造道路設(shè)計(jì)的過程中，軟土地基的處理是一個(gè)非常重要的內(nèi)容。如果不能將軟土地基處理好，就很有可能對(duì)道路工程的整體施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響?；诖?，文章對(duì)道路設(shè)計(jì)中軟基處理進(jìn)行分析，以期能夠提供一個(gè)借鑒。

【關(guān)鍵詞】 道路設(shè)計(jì)；軟基處理；應(yīng)用

1.軟土地基的確認(rèn)和設(shè)計(jì)流程

在對(duì)軟土地基進(jìn)行填筑設(shè)計(jì)時(shí)，首先先不要考慮原來地基的狀況，先按照正常的流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體來說就是在已知條件下也就是路面的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度以及設(shè)計(jì)寬度都有了非常明確的基礎(chǔ)上，依照直接在地基上進(jìn)行填筑的方式來計(jì)算溫度度和沉降的數(shù)量，查閱相關(guān)資料了解在不進(jìn)行額外的處理時(shí)路基填筑施工的可靠性，也要充分考慮在填筑之后沉降量是否能夠達(dá)到建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。如果沉降量不能達(dá)到施工要求的標(biāo)準(zhǔn)，也就是說道路表面沒有能夠滿足相關(guān)的使用要求和標(biāo)準(zhǔn)，這樣的情況下就要對(duì)軟基采取合理的方式進(jìn)行有效的處理，然后再根據(jù)具體的情況進(jìn)行相關(guān)數(shù)值的計(jì)算，直到軟基設(shè)計(jì)方案能夠滿足地基的要求。一些筆者結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)對(duì)穩(wěn)定計(jì)算等問題進(jìn)行闡述。1.1地基條件。要根據(jù)相關(guān)的資料和數(shù)據(jù)以及實(shí)際考察的經(jīng)驗(yàn)來對(duì)軟土地基的組成。排水性能以及土層的一些重要的參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的檢驗(yàn)。

1.2施工條件

施工條件當(dāng)中的影響因素有很多，例如土層的具體形狀、工程的建設(shè)規(guī)模、工程的施工進(jìn)度、填土原料的具體情況和建設(shè)的周邊環(huán)境等等。

1.3道路條件

道路建設(shè)的等級(jí)要求，合同上所標(biāo)注的技術(shù)要求，沉降量的最大界限以及施工和運(yùn)行中的安全性等等。在充分了解了以上各種條件以后，首先要根據(jù)具體的情況來建立一個(gè)初步的設(shè)計(jì)方案，再根據(jù)計(jì)算后的相關(guān)參考數(shù)據(jù)老對(duì)調(diào)料的材質(zhì)以及調(diào)料的具體深度做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如果地質(zhì)勘探的過程中出現(xiàn)了一些結(jié)果上的差異，就證明軟土質(zhì)紙?jiān)诓煌穆范斡兄煌奶攸c(diǎn)，所以在軟基處理的過程中要對(duì)不同地段的地質(zhì)情況要加以甄別。

2.我國軟基處理研究現(xiàn)狀

2.1軟基加固技術(shù)水平不高

我國現(xiàn)階段常用的人工處理的加固技術(shù)較為落后，需要加強(qiáng)軟基處理技術(shù)，緊跟科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度，結(jié)合傳統(tǒng)的地基處理方法，開創(chuàng)新技術(shù)，針對(duì)不同軟基類型制訂出不同的處理手段，為市政道路軟基處理提供有效的針對(duì)方案?？筛鶕?jù)不同的地基條件有選擇性地進(jìn)行消除廢石和淤泥，墊層和淺層處理技術(shù)，結(jié)合新型技術(shù)加工出合適厚度和堅(jiān)硬度的軟基。

2.2沒有充分發(fā)揮數(shù)值計(jì)算技術(shù)的優(yōu)勢

對(duì)于軟基處理的理論處理我國現(xiàn)用的大部分是經(jīng)典力學(xué)分析，這對(duì)于一般性質(zhì)的軟土有解決效果，但在特殊的自然環(huán)境便失去原有的解決能力。因此，在發(fā)展理論研究的同時(shí)重視數(shù)值計(jì)算的發(fā)展，力求避免誤差，利用先進(jìn)的數(shù)值計(jì)算技術(shù)，對(duì)于特殊存在的問題進(jìn)行專門的數(shù)值處理，計(jì)算出地基沉降與時(shí)間的關(guān)系，為軟土地基處理設(shè)計(jì)提供科學(xué)的依據(jù)。

2.3軟基處理方案決策的分析不成熟

隨著科技的進(jìn)步，我國軟基處理水平獲得了很大的改進(jìn)，對(duì)于軟基處理研究達(dá)到平均水平，可依據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境設(shè)計(jì)出最適合的軟基處理方案，對(duì)道路存在的塌陷、變形、裂縫和扭曲等各種問題也有相當(dāng)有效的解決方案。但對(duì)于理論性研究力度仍需加強(qiáng)，從理論映射實(shí)際，根據(jù)不同的問題制訂不同類型解決方案。要把研究中心轉(zhuǎn)移到實(shí)際性研究中，不斷提高我國的軟基處理水平，結(jié)合理論、體驗(yàn)，從雙方向解決問題，根據(jù)工程范圍的大小和所能承受的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)選擇合適的人工處理軟基的途徑。此外對(duì)于軟基處理方案的分析報(bào)告我國還處于落后階段，不能從軟基處理方案中分析出重要的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，應(yīng)加強(qiáng)傳統(tǒng)技術(shù)與新型科學(xué)技術(shù)的融合，加大對(duì)市政道路軟基處理方案的分析研究。

3.道路軟基處理方法

3.1換填土法

換填土法是用好土（強(qiáng)度較高和透水性好的材料）全部或部分替換軟土的方法。適用于軟土層較厚，稠度大，路堤高、施工期緊迫。（1）加固原理：根據(jù)土中附加應(yīng)力的分布規(guī)律、讓墊層承受上部較大的應(yīng)力，軟弱土層承受較小的應(yīng)力。（2）作用：提高持力層承載力；減少沉降量；加速軟土層的排水固結(jié)；防止凍脹；消除膨脹土的脹縮作用。（3）開挖方法：①全部開挖換填：在路堤全寬范圍內(nèi)將需要處理的軟土層挖除，并置換以好土。適用于軟土層厚度為3m以內(nèi)，路堤需在短期內(nèi)填筑完成的情況。②部分開挖換填：僅挖除表層最軟弱部分的軟土，換填以好土，使沉降量減少到可接受程度（挖填深度為2m以內(nèi)）。（4）換填材料：宜選用排水性能好，處于地下水以下能保持有足夠承載力的砂、砂礫及其它粗粒料。

3.2砂墊層

砂墊層就是在軟土地基上鋪設(shè)厚度為0.5～1.2m的砂層。適用于軟土層不厚，當(dāng)?shù)赜猩埃\(yùn)距不遠(yuǎn)，施工期不緊迫。作用：改善路堤和地基處理工程施工時(shí)的機(jī)械作業(yè)條件：軟土層薄時(shí)，單獨(dú)用作地基處理（固結(jié)排水）措施。

3.3水泥土攪拌樁加固設(shè)計(jì)

水泥土攪拌樁法加固技術(shù)是對(duì)石灰以及水泥等進(jìn)行利用，使其作為固化劑的主劑，在地基深處利用特殊的深層攪拌機(jī)械對(duì)固化劑以及軟土進(jìn)行攪拌，使軟土與固化劑之間產(chǎn)生的一些物理或者進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，讓土體硬結(jié)形成水泥土圓柱體（樁體），這樣就可以使得路基變得堅(jiān)固、結(jié)實(shí)。

3.4高真空擊密法

高真空擊密法是一種快速加固軟土地基的新技術(shù)，它是通過數(shù)遍的高真空，并結(jié)合數(shù)遍合適的變能量擊密，達(dá)到降低土層含水量，提高密實(shí)度、承載力，減少地基工后和差異沉降量的目的。

高真空擊密法應(yīng)該是在普通強(qiáng)夯法基礎(chǔ)上的改進(jìn)工法，對(duì)軟土地基的加固原理仍然是動(dòng)力排水固結(jié)理論。高真空擊密法特點(diǎn)是通過多遍主動(dòng)排水措施來增強(qiáng)動(dòng)力固結(jié)效果。排水的作用原則上可用有效應(yīng)力原理解釋。高真空擊密法就是通過多遍高真空排水工序，來達(dá)到提高強(qiáng)夯擊密效果的目的。但高真空排水不是強(qiáng)夯法的輔助手段，而至少是與強(qiáng)夯同等重要的工序。圖1為某市政道路試驗(yàn)區(qū)加固前后靜力觸探對(duì)比。

4.實(shí)例分析

某公路主道設(shè)計(jì)速度為80km/h，雙向六車道，輔道設(shè)計(jì)速度為40km/h，雙向四車道，路基寬度70m。主線樁號(hào)范圍K11+300～K16+341.442，全長5.041km，互通匝道樁號(hào)范圍YK16+337.779～ZK19+087.755，全長2.75km，共7.791km。采用一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，兼具城市高快速道路功能。

具體施工做法分析：

4.1方案比選

（1）輕質(zhì)路堤法。通過換填輕質(zhì)路堤填筑材料，以減少路基附加應(yīng)力，從而減少路基總沉降量，同時(shí)，由于輕質(zhì)材料的整體性能較好，減少了擋土結(jié)構(gòu)的側(cè)壓力，可減少擋土結(jié)構(gòu)的工程量，另外，可減少沉降后置換的部分地基土，減少土方工程量。具體的有泡沫輕質(zhì)土法，EPS等。但是輕質(zhì)路堤需要得輕質(zhì)填筑料，某些地區(qū)缺乏該類型材料，且造價(jià)高，比復(fù)合地基平均貴1.5～2倍左右。

（2）復(fù)合地基法。復(fù)合地基是指兩種剛度不同的材料所組成，在相對(duì)剛性的樁基礎(chǔ)上共同分擔(dān)上部荷載并協(xié)同變形的地基，其中樁體為增強(qiáng)體，樁間土體為基體。依據(jù)成樁后的樁體強(qiáng)度可以分為柔性樁、半剛性樁和剛性樁。但是對(duì)于柔性樁而言，需要大量的砂石料，造價(jià)較高，且如施工工藝處理不當(dāng)，容易使已施工的樁體擠斷，從而在軟土地基處理中較少使用；PHC剛性樁等復(fù)合地基效果最好，但造價(jià)高；而半剛性樁由于施工容易控制，且能夠較好的滿足復(fù)合地基理論的假設(shè)，所以雖然此方法存在某些不足，仍不失為一種實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、有效并值得大力推廣的軟基加固技術(shù)。綜上，從地質(zhì)條件、加固要求、工期、性價(jià)比等綜合考慮，水泥土攪拌樁加固處理圍海造地區(qū)域道路軟基將是一種較為合適的方法。

（3）袋裝砂井法

袋裝砂井法和粉噴樁的間距布置也根據(jù)地質(zhì)條件和道路用途采用不同的間距

袋裝砂井直徑7cm，間距1.1～1.3m，按正三角形布置，長度5.8～15m，須穿透軟土層進(jìn)入下土層0.5m，基底設(shè)50cm厚砂墊層及一層單向土工格柵。水泥粉噴樁直徑50cm，間距1.2～1.5m，按正三角形布置，長度6.5～15m，水泥用量55kg/m，基底設(shè)50cm厚砂墊層及一層雙向土工格柵。水泥旋噴樁直徑50cm，間距1.8m，按正方形布置，長度10～15m，水泥用量180kg/m。

4.2軟基處理工程量

本工程的主要工程項(xiàng)目有：準(zhǔn)70mm袋裝砂井215萬延米，準(zhǔn)500mm粉噴樁25萬延米，旋噴樁約2萬m。

4.3袋裝砂井—堆載預(yù)壓軟基處理

本工程軟基主要采用準(zhǔn)70mm袋裝砂井處理—堆載預(yù)壓的方法，總長達(dá)215萬延米。工程施工過程中，嚴(yán)格按照施工工藝要求施工，尤其做好材料的控制，如袋子材料選用具有良好的透水性、足夠的抗拉強(qiáng)度、有一定的抗老化性能和耐環(huán)境水腐蝕性能的聚丙烯編織布；采用干燥中粗砂，含泥量小于3%。另外，堆載的施工嚴(yán)格按照施工方案執(zhí)行，做好定期沉降觀測，控制加載的高度和速度，確保堆載的時(shí)間，有充足時(shí)間沉降穩(wěn)定，這是保證質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)，經(jīng)過精心施工，達(dá)到預(yù)期的效果，軟基沉降量在110～130cm之間，固結(jié)度達(dá)到95～97%，承載力平均達(dá)到108kPa（比原地基提高了一倍），處理后的地基達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

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