郜 安 安

(山西省晉中路橋建設(shè)集團有限公司第一分公司,山西 晉中 030600)

高速公路在設(shè)計與施工中，經(jīng)常要穿越軟土地基。軟土地基承載能力差，處理不當(dāng)后期會出現(xiàn)很多問題。為了有效提高軟土地基的荷載能力，可采用換填法、排水固結(jié)法、密實法等方法對其進行加固處理。設(shè)計與施工中應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，正確選擇加固方法，并在施工過程中進行嚴格質(zhì)量控制與檢測。

1 軟土地基的危害

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。有的軟土地基在處理后能夠滿足地基承載力要求，但是由于受到地下水的影響，造成路基路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的沉降。在公路工程施工中，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。

2 軟土地基常用處理方法

2.1 換填法

換填法是在施工中對軟土地基進行全部或部分挖除，并選用透水性良好的材料進行回填壓實，以達到提高地基承載力的目的。這種加固方法施工方法簡單，便于施工，但一般只用于軟弱地基層較淺的軟土地基處理。換填法的處治深度一般不超過3 m，對于深度過大的軟土地基，采用這種方法施工成本高，經(jīng)濟性差。

在采用換填法對軟土地基加固施工中，首先要制定科學(xué)合理的施工方案，根據(jù)施工圖紙中路基截面形狀和結(jié)構(gòu)特性，確定施工人員、施工機械、施工材料能夠按時到位。在施工現(xiàn)場進行科學(xué)的施工組織，做好施工質(zhì)量控制。此外，做好壓實質(zhì)量的控制，采用分層攤鋪、分層壓實的施工方法，合理選擇壓實機械的型號和數(shù)量，并做好施工組織，嚴格按照碾壓原則進行壓實作業(yè)。壓實結(jié)束后，對壓實層的壓實度進行檢測，保證壓實質(zhì)量。

2.2 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是通過在軟土地基上施加荷載，將軟土地基中的水分通過人工設(shè)置的排水通道排出，降低土體的孔隙率，提高土體的密實度和強度，進而達到提高土體強度、減少沉降的目的。這種方法適用于含水量較高的淤泥質(zhì)或者粘土性質(zhì)的地基，這里介紹真空預(yù)壓法和砂井預(yù)壓法。

2.2.1真空預(yù)壓法

真空預(yù)壓法是利用真空泵的負壓作用，抽出軟土地基內(nèi)部多余的水分和空氣，達到提高地基承載力的作用。本方法適用于地下水豐富，透水性好的軟土路基，可有效提高軟土地基的承載力。同時，處治前后路基變形均勻，有效減少了土體的空隙，提高了路基的承載能力。采用真空預(yù)壓法處治后的軟土地基，路基承載力、土體的抗剪強度和穩(wěn)定性明顯提高。

2.2.2砂井預(yù)壓法

砂井預(yù)壓法是將裝滿砂的砂袋打入軟土地基中，利用透水性好的砂袋形成一個豎向的排水通道。同時，在軟土地基上鋪設(shè)砂墊層，與打入地基中的砂袋形成一個整體性的排水通道，采用預(yù)壓的方式將水分快速排出，達到排水固結(jié)，提高地基承載力的目的。

砂井預(yù)壓法在實際施工中應(yīng)用較多，施工工藝比較成熟，能夠?qū)β坊两颠M行良好的控制。但是施工中需要堆載的土體數(shù)量比較多，施工周期長，并且需要在處治過程中做好監(jiān)測工作，以防止出現(xiàn)路基失穩(wěn)的情況。

2.3 密實法

常見的密實法加固軟土地基的方法有強夯法和拋石擠淤法。強夯法是利用大型的夯實機具對地面的巨大沖擊力將地基中多余的空氣和水分排出，減少土體孔隙，完成對地基的加固。對于液性指數(shù)較高的土體，可采用拋石擠淤法進行處治，通常在軟土地基中拋填一定數(shù)量和規(guī)格的片石，并借助外力的擠壓作用將淤泥擠壓到表面并清除，最終達到用碎石代替淤泥，提高路基整體穩(wěn)定性的目的。

2.4 復(fù)合式地基法

復(fù)合式地基法是通過在土體中設(shè)置構(gòu)造物，如碎石樁、水泥攪拌樁、CFG樁，使其與軟土地基形成一個整體，一同承受外部荷載，以達到提高土體的承載能力和強度的目的。

3 軟土地基的施工技術(shù)重點

3.1 合理選擇軟基處理方案

在軟土地基施工前，結(jié)合設(shè)計文件和施工現(xiàn)場實際情況，制定科學(xué)合理的施工方案，并確定其可行性。施工材料應(yīng)盡可能就地取材，因地制宜，節(jié)約成本，提高經(jīng)濟性。

3.2 做好施工準(zhǔn)備工作

根據(jù)施工現(xiàn)場的需要，結(jié)合施工方案，對施工人員和施工機械進行調(diào)配，做好施工原材料的準(zhǔn)備工作。軟弱地基處治施工方案確定后，確定施工人員和施工機械的數(shù)量，提前完成調(diào)配。為提高軟基處治的效果，對施工現(xiàn)場土樣進行取樣檢測，以準(zhǔn)確確定施工參數(shù)，保證處治后的土體強度。

3.3 保證排水與加壓系統(tǒng)正常運行

為了提高濕軟地基排水固結(jié)的效果，在施工中必須保證排水和加壓系統(tǒng)正常運行。做好排水系統(tǒng)的設(shè)計與施工，可有效提高排水能力，提高軟土地基排水固結(jié)的速度。做好加壓系統(tǒng)的處理，及時有效的對地面進行加壓，可提高軟土沉降固結(jié)的效果。排水系統(tǒng)的設(shè)計首先應(yīng)確定一個豎向的排水通道，然后鋪設(shè)砂墊層設(shè)置一個橫向排水通道，與豎向排水通道形成一套完整的排水系統(tǒng)。加壓一般采用堆載預(yù)壓的方式，可加快排水速度和軟土地基固結(jié)的速度。因此，在采用排水固結(jié)法對軟土地基進行加固處理時，排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)互相配合，缺一不可。

3.4 沉降處理技術(shù)

在對軟土地基進行處理時，一般以路基沉降穩(wěn)定作為判斷軟基穩(wěn)定，進行后續(xù)施工的重要依據(jù)。如在某高速公路施工中，規(guī)定兩個月內(nèi)沉降量小于5 mm方可卸載。但是有時也會因為一些自然因素或技術(shù)因素導(dǎo)致路基出現(xiàn)沉降，因此一般需要對路基沉降做相應(yīng)的技術(shù)處理。

1)石灰土填筑路基中部技術(shù)。將石灰和優(yōu)質(zhì)土按照比例混合均勻，用于填筑路堤。石灰與土壤中的活性二氧化硅等成分發(fā)生物理化學(xué)作用，使土體板結(jié)，提高路基的整體穩(wěn)定性，降低沉降。

2)減小路堤荷載技術(shù)。該方法是通過降低軟土地基上的荷載密度，避免產(chǎn)生較大的沉降。在設(shè)計中，滿足公路施工要求的前提下，盡可能降低路基設(shè)計標(biāo)高，減少填層厚度，降低荷載。另外，也可以采用粉煤灰等輕質(zhì)材料填筑路堤，降低路基填土的重量，達到減小路堤荷載的目的。

4 結(jié)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。對軟土地基必須進行準(zhǔn)確的勘察設(shè)計，為后期軟土地基的處理提供參考。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，合理選擇加固方法，并對施工技術(shù)重點進行嚴格質(zhì)量控制，以達到提高路基承載能力，減少路基沉降，保證安全行車的目的，具有較高的經(jīng)濟效益和社會效益。