孫勛俊

中天路橋有限公司 湖北 武漢 430015

路基施工是高速公路施工中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，由于路基主要承受高速公路的自重和路面車輛的車輛荷載，因此路基必須具有較高的強度和穩(wěn)定性。軟土在我國分布極為廣泛，很多高速公路不得不修建在軟土路基上。在軟土地基上修建高速公路，會遇到穩(wěn)定及變形等工程問題。對高速公路而言，它不僅要求路堤穩(wěn)定，而且對工后沉降要求較高，特別是工后不均勻沉降，因此，在進行高速公路軟土地基施工時，必須采取措施對軟土地基進行認(rèn)真處理，否則會引起嚴(yán)重的質(zhì)量問題。

1 軟土地基的特點及危害

軟土一般是指在靜水或緩慢流水環(huán)境中以細顆粒為主的近代沉積物，其天然含水量大、壓縮性高，承載力低、滲透性小，是一種呈軟塑到流塑狀態(tài)的飽和黏性土。軟土地基承載能力差，具有較強的流變性、壓縮性差，容易受到地下水的影響，產(chǎn)生不均勻沉降。在高速公路工程施工中，軟土地基的主要危害是由于結(jié)構(gòu)承載力不足導(dǎo)致的沉降或不均勻沉降，破壞路面結(jié)構(gòu)的平整性，甚至對行車的舒適性和安全性造成影響。另外，軟土地基具有滑移的特性，會導(dǎo)致路基出現(xiàn)滑移。因此，為了消除軟土地基對路基路面結(jié)構(gòu)的危害，必須制定科學(xué)合理的地基加固方案，提高地基的承載能力，提高路基的穩(wěn)定性，保證行車安全[1]。

2 軟土地基常用處理方法

2.1 換填土法

當(dāng)軟弱土地基的承載力和變形滿足不了設(shè)計要求，而軟弱土層的厚度又不是很大時，將基礎(chǔ)底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去，然后分層回填強度較大的砂(碎石、素土、灰土、高爐干渣、粉煤灰)或其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料，并壓(夯、振)實至要求的密實度為止。換填土法的加固原理是據(jù)土中附加應(yīng)力分布規(guī)律，通過換填具有較高抗剪強度的路基土，從而達到增強路基承載力的目的，讓墊層承受上部較大的應(yīng)力，軟弱層承擔(dān)較小的應(yīng)力，以滿足設(shè)計對地基的要求。按回填不同材料形成的墊層，命名為該種材料的墊層，如砂墊層、碎石墊層、素土墊層、干渣墊層和粉煤灰墊層[2]。

2.2 堆載預(yù)壓

堆載預(yù)壓法加固軟土地基的原理是基于太沙基的有效應(yīng)力原理，是目前軟土地基處理中使用較多的、較經(jīng)濟的方法之一，通過堆載預(yù)壓可以有效提高地基土強度，使地基土的有效應(yīng)力增大、抗剪強度和承載力及穩(wěn)定性都得以提高，在工期允許的情況下，堆載預(yù)壓法是一種經(jīng)濟、安全和環(huán)保的軟土地基加固方法。只要控制好加載速度，做好現(xiàn)場監(jiān)測，在預(yù)期的時間內(nèi)是可以取得良好的加固效果的。

2.3 排水固結(jié)法加固

在軟土路基上施加荷載并配合內(nèi)部排水，加速軟土路基的排水過程，加快軟土固結(jié)的處理方法稱為排水固結(jié)法。排水固結(jié)法的原理是軟土路基在附加荷載的作用下，漸漸排出孔隙水，產(chǎn)生固結(jié)變形。整個過程就是孔隙水壓力的逐漸消散，有效應(yīng)力逐漸增加的過程，提高沉降速度，從而使沉降提前完成。目前主要加固方法有預(yù)壓處理法、袋裝砂井法、真空預(yù)壓法、降低地下水位法以及塑料排水板法等等[3]。

2.4 振動壓實法

振動壓實的方法是指利用機械進行壓實或者機械進行壓縮的方法，將土壤壓實，提高其穩(wěn)定性。具體的過程是在加固密封的過程中，驅(qū)動機械壓縮周圍的沙土，對周圍的土體起到密封作用，從而增加了土體的密度和軟土的密封性。該方法不僅可以提高地基土的整體穩(wěn)定性和承載力，而且可以顯著減少地基的沉降，有效解決了高速公路路面沉降的問題

2.5 強夯法

強夯法加固飽和土細粒土?xí)r，則是借助于動力固結(jié)的理論，即巨大的沖擊能量在土中產(chǎn)生很大的應(yīng)力波，破壞了土體原有的結(jié)構(gòu)，使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水順利逸出，超孔隙水壓力消散后，土體固結(jié)，由于軟土的觸變性，強度會逐漸提高[4]。

2.6 旋噴樁加固

旋噴樁可分為高壓噴射注漿法、粉體噴射樁等。高壓噴射技術(shù)是將高壓射流切割技術(shù)和注漿技術(shù)相結(jié)合對軟土進行加固處理，適用于含有大量的淤泥、沙礫等雜質(zhì)的軟土路基。高壓噴射注漿法適于粉土、軟黏土、濕陷性黃土和雜填土，處理效果顯著，可以用于處理已有的路基。噴粉攪拌樁是通過特制的機械一深層攪拌機，沿深度將固化劑(水泥粉或石灰粉等)與軟土地基強制就地攪拌形成的水泥土樁。由于使用的固化劑為干粉，能充分吸收軟土中的水分，對含水量相對較高的軟土來說，效果比別的方法更好。相對其他加外摻劑的地基加固方法，粉噴樁所使用的固化劑較少，也不會出現(xiàn)地表隆起現(xiàn)象。利用粉噴樁施工時，當(dāng)樁和土體組成復(fù)合路基后，大部分荷載都由樁體來承受，從而能夠顯著提高路基承載力，能夠有效減少工后沉降，處理效果比較可靠，適用的土層范圍也比較廣。

2.7 擠密砂樁、碎石樁加固法

擠密砂樁、碎石樁加固以使路基土密實，容重增加，孔隙比減少，提高路基土的抗剪強度和水平抵抗力，減少固結(jié)沉降，使路基變均勻，起到置換、擠密、排水作用三重作用，并且能夠防止路基產(chǎn)生滑動破壞，提前完成沉降，減少沉降差。它適用于當(dāng)軟土層較厚，換填處理比較困難的情況[5]。

3 結(jié)束語

軟土地基的承載能力直接影響路基的整體穩(wěn)定性，應(yīng)正確選擇加固方法，進行合理的施工組織，有效的質(zhì)量控制，減少路基沉降。在進行高速公路軟土地基施工時，應(yīng)根據(jù)軟土地基不同的地質(zhì)情況，結(jié)合施工現(xiàn)場的氣候因素，綜合考慮各種處理方式的技術(shù)適用性、施工可行性以及經(jīng)濟合理性等因素，合理選擇加固方法，達到實用有效、經(jīng)濟合理地解決問題的目的，并對施工技術(shù)重點進行嚴(yán)格質(zhì)量控制，以達到提高路基承載能力，減少路基沉降。