關于高速公路軟土地基處理施工的探討

彭瑩 李宗軍

摘要：江西地區多為經濟快速發展地區，對公路交通需要迫切，在公路修筑過程中在高路堤、大型橋梁、大量的涵洞、通道處軟土都帶來不同程度的危害。作者結合高速公路施工處理過程中對軟土地基處理方案選擇及實施方法分析,采用換填礫類土墊層、碎石樁加固軟土地基、土工格柵處理方法處理軟土地基，效果良好確保公路暢通。

關鍵詞：高速公路；軟土地基；施工

中圖分類號：U412.36+6文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言：

在軟土路基上修筑路基，若不加處理，往往會發生路基失穩或過量沉陷，導致公路破壞或不能正常使用。這些都要花大量的人力、物力、財力和時間去整治，目的是為了整治好、處理好地基，使來往車輛及司乘人員安全、快速、舒適的行駛在公路上。所謂軟土就是指強度低，壓縮性高的軟弱土層 ；以空隙比及有機質含量為主，并結合其它指標，可將軟土劃分為軟粘性土、淤泥質土、淤泥、泥炭質土及泥炭五種類型。下面結合工程施工實例談談對軟土路基基底的處理。

二、施工季節的選擇和工序

施工季節的選擇：優先安排在非雨季節施工，根據氣象預報資料選取在連續降雨量少時施工。

工序的安排：采用機械化快速施工，開挖、換填、防護加固，防排水各項措施等工序一氣完成，盡量縮短工作面暴露時間。嚴格按照各種不同處理方法的工藝要求進行施工，路堤填土高度不足 2.5m的，要填至 2.5m高，多余的填土待預壓期滿后移作它用 ；超載預壓加固要保證充足的預壓時間。軟基處理地段預壓期不少于6個月。

三、設計與施工

①軟土地區的地質情況首先要弄清楚，工程地質條件復雜，應進行工程地質分區，以便按分區不同再區別的予以處理。地質工作做得不夠深，在施工時一旦發現可做些補充勘查及勘探工作，對地質情況做進一步的了解。

②設計方案要經濟又要合理，還要切實結合當地的實際。

③所用材料數量要夠、質量要能夠保證 ；施工機械數量、規格、性能均能滿足要求。

④施工時要嚴格遵守施工技術規范和操作規程辦事，以保證良好的質量，軟土地段特別要注意控制填土的速率，避免和產生其它意外的事情。

⑤監理的工作要跟上，觀測儀具事先要埋置好，及時進行監理和記錄，以保證工程的質量和安全。

四、處理措施

根據軟土地基的生成原因和地基的厚度及其所處的位置，可采用表層處理法、置換法、加載法、豎向排水法四種方法進行軟基處理。道路軟基處理盡可能早期進行，有充分的間隔時間使軟基達到沉降穩定后方可進行填土。

①表層處理法。表層處理法用于地表面及軟弱的情況。該法是通過排水、敷設或增添材料等方法，提高地表強度，防止地基局部剪切變形，保證施工機械施工作業.

②置換法。以優質土置換軟弱土，保證填土穩定和減少沉降量。施工方法分有人工挖掘置換和用借填土自重或用爆破法將軟弱土擠出的強制措施。其施工都比較容易，多數情況下都能夠在短時間內達到所要求的效果。從可靠性來說人工挖掘置換較優。置換材料應采用即使受到稅金也不致降低承載力的粗粒土，但進行充分的壓實。

③加載法。為了預先促進軟土地基的沉降，增加地基強度，以防止設置在填土上火鄰接填土的路段或者埋入填土內的構造物發生有害沉降而導致破壞。促進地基固結沉降的方法有： 在地基上增加總壓辦法、減少土中的間隙水壓提高有效應力法等。

④豎向排水法。在粘性土地基中設置垂直的排水樁，以縮短排水距離，促進地基排水固結，增加抗剪強度。由于垂直排水柱所用材料不同，分為砂井和紙板排水兩種。

五、方案選擇及實施方法

對于本路段路基基底，由于軟弱地基厚度分布不均勻，結合實際情況我們采用了以下幾種方法：換填礫類土墊層、碎石樁加固軟土地基、土工格柵處理軟土地基施工等。

①換填礫類土墊層。對軟土地基平均深度 1m的，采用換填礫類土進行處理。礫類土選用中粗砂，在開工前對礫類土場進行調查，并及時取樣進行分析，主要測定細度模數、含泥量、有害物含量，選擇符合設計標準的砂方可使用。

施工時首先清除加固范圍內地面上的空穴和及垃圾等雜物，并在換填范圍內 (填方路基坡腳外 1m)兩側按 1：0.5的坡度開挖邊坡。將基底大致整平，推成坡度為 2 %的橫坡，并碾壓密實。

分層填筑： 砂墊層分層填筑， 每層壓實厚度25cm，按照經過試驗確定的合格填料和經過試驗確定的工藝參數，進行分層填筑壓實。

攤鋪整平：為了保證路堤壓實均勻和填層厚度符合規定，填料采用推土機初平，刮平機進行二次平整，使填料攤鋪表面平整度符合要求。

灑水： 砂的含水量直接影響壓實密度。在相同的碾壓條件下，當達到最佳含水量時密實度最大，填料含水量波動范圍控制在最佳含水量的 +2 %～-3 %范圍內，超出最佳含水量2%時應晾曬，含水量低于最佳含水量應灑水。灑水采用灑水車噴灑，晾曬采取自然晾曬。

機械碾壓：碾壓是保證砂墊層達到密實度要求的關鍵工序。碾壓按照“先靜壓，后振動碾壓”“先輕，后重”“先慢,后快”“先兩側，后中間”的原則。

檢驗簽證：砂墊層的檢測采用K30荷載儀進行檢測地基系數，核子密度儀檢測壓實系數。施工防排水：砂墊層施工時，在兩側地面上挖臨時排水溝，避免雨水流到換填開挖出的基坑內。

碎石樁加固軟土地基。本路段用于加固軟土地基的碎石樁直徑為 50cm，間距 2m，按設計要求呈梅花形布置。

施工時首先清除加固范圍內地面上的草皮及雜物，用土質相同的土填成坡度為 2 %的橫坡，并碾壓密實。

在橫坡上均勻等厚的鋪設透水性好的粗砂層，砂墊層厚度不小于 30cm，形成 2 %的橫坡，以利于碎石樁中排出的水能迅速從該砂層中流出。

根據碎石樁布置范圍和間距，在現場用小木樁或竹板樁準確定出每個樁的位置，在樁管入土時將其拔掉。主要機具設備包括： 振動沉樁機，鋼樁管，樁尖與樁帽。打設機械應根據從低處往高處打設的原則安放。定位時要保證樁錘中心與地面定位在同一點上，并用經緯儀或其他觀測辦法控制樁錘導向架的垂直度。

鋼樁管頂端要有便于起吊的吊鉤或吊環，并在鋼樁管上畫出控制標高的刻度線。如樁管接長時，在打設前要試接，要求聯接處平順密閉?；畎晔綐都夤潭ㄔ跇豆苌献鳛橐粋€整體，樁管的定位是利用樁基上的起吊設備將其吊起，上端送入樁帽中，下端用人扶助準確安插在定位點上。

當樁管吊起定位后即可開錘施打，開始時落錘要輕緩，防止樁管突然偏斜。樁管入土距設計深度約 2m時，要控制錘擊頻率，防止超深。

打樁時的振動力以30～70KN為宜，不要太大，以免過分擾動軟土。拔管速度控制在1～1. 5m/min 范圍內。用落錘法打樁管，要用振動器將碎石振密，拔管過程中要不斷以振動棒搗實管中碎石，使其密實，同時拔管不能過快，以免形成碎石樁縮徑、中斷，造成事故。碎石樁中的碎石用量應按樁孔的體積和碎石在中密狀態時的干土密度計算，其實際碎石用量不得少于計算用量的95%。

碎石樁施工完成后，即可分層進行路基填筑。填土時應注意：路基填土高度小于1m 時，不得采用振動式壓路機碾壓；路基填土速度一般不受限制，但當天的沉降大于10mm 或邊樁位移大于5mm時，應暫停填土。

土工格柵處理軟土地基施工。采用鋪設兩層土工格柵加固軟土地基。施工時首先清除加固范圍內地面上的草皮及雜物，用土質相同的土填成坡度為2%的橫坡，并碾壓密實。

在上面填厚30cm的中粗砂，壓實到符合設計要求后，將表面進行整平，去除表面石塊，并將去除石塊后形成的凹坑補平，然后在上面滿鋪一層土工格柵。土工格柵鋪設要求幅與幅之間縱向采取密貼排放，橫向采用連接棒連接或搭接法連接，連接強度不低于設計強度，橫向接縫錯開不小于1m。鋪設時使格柵與土層密貼，每隔一定距離用 U 型釘將格柵固定在土層上。

格柵鋪設后及時用砂或其他滲水材料覆蓋25cm厚，并按設計要求鋪回折段砂，外邊逐幅回折2m，用砂壓住。然后進行整平、壓實達到設計要求。

路基填筑過程中，每層填厚 25cm，上下兩層土工格柵相距 50cm。相鄰格柵卷的縱向搭接采用重疊或捆綁的方法，重疊搭接長度不小于 30cm，捆綁搭接長度不小于 10cm，捆綁法用聚乙烯繩螺旋式的將上下格柵條捆綁在一起。

鋪好格柵后，按設計要求在格柵上分層進行填土、碾壓，直至鋪上一層格柵。碾壓過程中，施工機械不要直接行使在未覆蓋填土的格柵上，以免壓壞格柵。上下層格柵搭接的位置應錯開不小于 1m。

六、結束語：

本路段軟土路基的處理取得了良好的效果，積累了經驗，對以后的軟土路基處理奠定了堅實的基礎。今后我們會通過大量的工程施工實踐不斷的總結經驗，為以后的軟土路基基底處理找到最佳的方案。