公路工程中軟土地基處理技術應用的研究

汪源 程衛軍

摘要：軟土地基的施工技術也在不斷發展，然而由于軟土地基本身的特殊性，，針對軟土路基的加固研究尤其重要。文章分析其技術，探討其處理方法。

關鍵詞：公路工程；軟土地基處理技術；方法

中圖分類號：X734文獻標識碼： A

引言

目前，我國軟土路基處理技術有多種，如排水固結處理法、換填處理法、碎石樁處理法、強夯擠密處理法、強夯置換處理法等，都可以有效的處理公路軟土路基問題。

一、軟土路基的典型施工技術分析

1、表層處理技術

表層處理技術，是軟土路基最簡單常用的方法，適用于地表面非常軟弱的情況，常常作為軟土路基的一般處理。通過排水、敷設材料等手段提高地表面的強度，防止地基剪切變形，處理方法包括:表層排水法、砂墊層法等。表層排水法是在路基填筑前，在地面開挖排水溝，以排除地表水，降低路基表層的含水量，保證施工機械的作業條件。為了使開挖水溝在施工過程中起到盲溝的作用，常用透水性良好的砂石回填。水溝布置應該考慮地形和土質條件，斷面尺寸可取0.5m 寬，0.5～1.0m 深。如果埋設排水管，必須采用良好的過濾材料保護。砂墊層法用于路堤高度小于2倍極限高度，軟土表面無透水性的硬殼，軟土層不厚的情況。其基本原理是通過在軟土層鋪設排水砂層，增加排水面，使軟土路基在填土載荷作用下加速排水固結，提高強度。其施工要點是控制砂墊層厚度，一般為0.6 ～ 1.0m;控制路堤填筑速度，保證路基不發生破壞。

2、置換處理技術

置換處理技術，是將基礎以下處理范圍內的軟弱圖層部分或全部挖去，置換成強度較大、性能穩定的材料，如砂、碎石、灰土、爐渣等，并夯實至要求的密度。一般適用于地表下0.5～3.0m 之間的軟土處理，其方法有開挖換填法、拋石擠淤法、爆破排淤法等。開挖換填法，把影響路基穩定的軟土挖除，用無侵蝕作用的低壓縮性散粒體置換，分層夯實。開挖邊坡為1∶1左右，開挖深度在2m以內，隨挖隨填以防止邊坡塌陷。換填的材料一般為灰土、砂卵石、碎石、工業廢渣等?；彝烈话阌糜诓煌杆坊?，施工時注意灰土體積配比、粒徑大小、夯實厚度等。

3、水泥攪拌樁處理技術

水泥攪拌樁處理技術，屬于深層拌和法的一種，其原理是在鉆機鉆進時，利用壓縮空氣或加壓泵將水泥干粉或水泥漿等膠凝材料，與軟土強制攪拌，使凝膠材料與軟土發生物理化學反應，固結為復合地基，從而達到提高地基承載力的目的。水泥攪拌樁法適用于加固各種成因的飽和軟粘土、新吹填的粘土、泥炭土、粉土和淤泥質土等，分為噴漿型和噴粉型兩種，常采用的機械設備為深層攪拌樁機。

二、軟土路基處理技術方法

目前，可以應用于公路工程中的軟土路基處理技術有多種。不同的軟土路基處理技術具有不同的優缺點。在對公路工程軟土地基進行處理之前，對不同的軟土路基處理技術予以了解是非常必要的。以下就常用的幾種軟土路基處理技術進行分析。

1、排水固結處理法

排水固結處理法主要適用于較為飽和的粘性軟土地基。此種方法是在較為飽和的粘性軟土路基中設置豎向的排水體，軟土路基手排水體的擠壓，使軟土中的水分被擠壓出來，并排除; 擠壓后的軟土路基將會慢慢固結，相應的軟土路基的強度將會增加。所以說，排水固結處理法最好應用于較為飽和的粘性軟土路基中，才能充分發揮此方法的作用，提高軟土路基的強度、堅固性。

2、換填處理法

換填處理法主要應用于土質較為松軟的軟土路基中。換填處理法的具體應用是以路基需要承受的壓力為依據，分析路基軟土換土深度;將基礎地面下面較淺的土層用只能用堅固的、穩定的、抗腐蝕的材料來填充，以此來增加軟土路基的堅固性、穩定性，為更好的建設公路創造條件?？梢哉f，換填處理法是一種操作簡單、成本較低、應用性較佳的一種夯實路基的方法。

3、碎石樁處理法

在公路碎石樁處理方法也是一種非常有效的常用的軟土路基處理方法，它的作用原理主要是用堅固的碎石樁來置換軟土路基中部分軟土，以此來提高的整個軟土路基的堅固性、穩定性。碎石樁處理法具有造價成本地、處理效果佳等優點。當然，碎石樁處理方法優點的體現是以此種方法有效應用為前提。碎石樁處理方法的實施是: 采用水平振動作用的管裝設備進行振動，并對振搗部位進行沖洗，直到成孔; 在孔內加入碎石類的填充材料，形成碎石樁，以此來提高整個軟土路基的承載力?？傊?，碎石樁處理方法具有良好的應用性，可以有效的處理軟土路基問題，值得在公路工程路基建設中有效應用。

4、強夯擠密處理法和強夯置換處理法

強夯擠密處理法和強夯置換處理法這兩種方法很相似，但這兩者的加固原理和應用范圍都有所差異。強夯擠密處理方法是通過利用堅固、耐用、抗腐蝕的材料來填充在軟土路基中，擠實軟土路基，使軟土路基的強度增加。通常，強夯擠密處理法主要應用于黏性土、濕陷黃土、碎石土等類型的軟土路基中。強夯置換處理法主要是利用適合的材料替換軟土路基中的軟土，并且應用設備來夯實路基，提高路基的堅固性。此種方法主要適用于砂土。松軟黃土等類型的軟土路基中。

三、軟土地基的施工技術重點

1、合理選擇軟基處理方案

軟土地基處治前，應復核處治方案的可行性，編制實施性施工組織設計。處治材料的選用及處治方案應因地制宜、就地取材。

2、合理確定機具組合、材料級配和配合比

在確定處治方案后，應根據方案確定合理的機具組合，使得軟土處治的施工更規范便捷。在進行原材料的混合配比前，實驗工程師要進行實地考察，必要時取深層土樣通過一系列的實驗分析軟土地基的強度，并就此確定正確的配合比例，以增強處治后土體的強度并減少處治材料的使用量。

3、有關排水與加壓系統

排水系統的暢通能夠促使地基固結的速度加快，因此，在進行軟土地基施工時解決好排水通道暢通問題。另一方面是加壓系統的問題，要做到及時合理對地面進行加壓，也是有助軟土沉降固結的重要因素。一般說來，先在地基土中設置好排水體，形成豎向排水通道。在其上設砂墊層形成橫向排水通道，與豎向排水通道共同構成排水系統，加快排水速度。然后進行加壓，一般采用堆載，有等載預壓和超載預壓，提高軟土固結速度?？偟膩碚f，排水與加壓系統是按照一定順序進行的，兩者有著一定的聯系。

4、沉降處理技術

一般情況下，應該等軟基處治段地基沉降趨于穩定后再填筑路堤。例如江蘇省高速公路一般規定等載預壓段需要連續兩個月沉降不大于5mm才能夠卸載。但由于技術與自然因素的原因，時而會出現地基沉降現象，面對這種問題，施工單位采取了相應的技術方案進行補救處理，以下是幾種常見的沉降處理技術，以及選用這些技術的條件。

第一種是石灰土填筑路基中部技術。這種技術操作要嚴格按照標準流程進行，將石灰按百分比與優質土充分混合后填筑，然后進行回填碾壓。石灰會與土體中的成分產生化學反應，是土板結，具有一定強度，從而達到加固路基的目的，路基的整體性增大，增強了承載力及抵抗不均勻沉降的性能。

第二種是減小路堤荷載技術?？梢杂行p小作用在軟土地基上的荷載密度。減少地基上的荷載，可以相應減少對軟土地基的有效壓力，從而保證地基穩定，有效減少軟土地基的沉降量。在滿足公路設計標準的前提下，要盡可能降低公路路堤標高，減少路基規模，進而減少路基固定載荷。同時，要盡可能采用輕質材料填筑路堤，減輕路堤自重，減小或加速軟土沉降提高土體抗剪強度，比如利用粉煤灰、EPS 超輕質填料來填筑路堤等，可以有效減少路基固定載荷，節約施工成本和土地。

第三種工后修補技術。在嚴把設計、施工關的同時，要強化高速公路軟土地基的工后修補完善工作，在滿足地基穩定性的前提下，通過工后對路基路面進行修補，調整產生的不均勻沉降差，從而確保施工滿足設計要求，確保高速公路質量安全。

結語

綜上所述，軟土施工在公路施工中的方法多樣，需要根據施工的實際地質條件來確定合理的處理方式，加大對施工速度的控制與把握，盡可能做到軟土路基的堅固和穩定，減少甚至避免施工后路基沉陷的發生。

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