道路軟土路基處理技術探析

常鵬飛

摘要：軟土路基就是我國道路建設最常遇見的土質，一旦處理不當則會造成公路路基過大的沉降問題，進而引發路基坍塌，在普通路基同軟土路基連接處就會發生所謂的“跳車”，所以，要加大對軟土路基的技術研究。本文首先分析了道路軟土路基的特性及易出現的問題，然后詳細闡述了道路軟土路基處理技術，最后結合工程實例分析了軟土路基處理技術。

關鍵詞：軟土路基；排水固結；置換法；加載法；粉噴樁

中圖分類號： S276 文獻標識碼： A

一、道路軟土路基的特性及易出現的問題

（一）特性

1、各向異性

軟土結構是由多年沉淀形成的，因此，在黏土內部有著明顯的分層。地質學告訴我們，這樣的沉淀軟土結構每一層代表一個年代的地質條件，同一層的土質結構是相同的。因此，在軟土結構中，每一層在橫向上存在著各向同性。但是軟土各個層次之間都是由不同的結構構成的，所以在軟土結構的縱向上具有各向異性。

2、抗剪強度低

軟土土質松軟，這樣的土質很難抵抗剪應力的作用。而抗剪強度低的特點就決定了這樣的地基在承受較大載荷處的沉降比較明顯，而相對載荷較小的地方沉降程度也較低，于是就會導致路面形成裂縫等情況。

3、塑形體積應變

軟土結構內部存在著較大的空隙，在軟土各個方向施加應力后，軟土顆粒會在內部調整位置，壓縮空隙，使軟土結構更加緊密，密度更大。由于這樣的壓縮是壓縮軟土顆粒之間的空隙，因此在壓縮后將會保持現有形狀，不會恢復到原始的體積和形狀，這就造成了一旦軟土地基處理不當，無法通過減輕載荷進行調整，而必須重新對基礎進行處理，這樣，就要求軟土地基施工必須高質量地一次性成功。

4、明顯的結構性

由于軟土的形成方式，使得軟土擁有比較明顯的結構，這樣的結構一旦受到局部破壞，就可能影響到整個軟土結構，導致整個結構成為流動狀態。因此，在施工過程中應該重點，注意不要過分擾動軟土。

（二）軟土路基易出現的問題

軟土施工中常見的兩個主要問題有填土過程中的地基失穩和填土后的地基沉降。其中，在路堤的填土中造成的地基失穩，很容易引發路堤滑坡，因此，合理控制填土速率，才可以有效的保證地基的穩定性和工程的質量及進度；另外，路堤填土后或者是路堤的填筑工作中，要合理控制沉降的預留高度和路基的預留高度，以減少地基沉降、剩余沉降的發生。因此，當事先確定公路出在軟土的地質條件中時，必須慎重考慮公路的承載力，謹慎選擇適合軟土路基的處理辦法。

二、道路軟土路基處理技術

（一）排水固結法

排水是排水固結法的主要目的，主要由排水系統和加壓系統組成，通過人為地在軟土地基中加上排水設施如排水管道，并在其上方加壓處理，慢慢排除土中的水分，以減小軟土直接的孔隙比，使地基固結變形。一旦超靜水壓力開始減弱，有效應力開始提升，地基土的強度就必然得到增加。

預壓常運用在加壓系統中，每個工程建筑之前都要預先加載，通過實際使用通車后的公路負載重物或者是在軟土路基上放超過路基荷載的重量，以便讓地基大部分沉降，提高地基承載力度。通常情況下，超負載的預壓不太適合在泥潭層較厚的地方使用，那些黏土層較薄亦或淺層土則可進行單獨堆載。

制作排水系統時，可以通過設置砂井和塑料排水板進行，砂井是指利用打樁機打入鋼管，或者利用高壓射水等方法在在路基中做出有一定規律的孔，再在孔中灌入粗砂子形成砂柱，起到排水通道的作用。為降低成本和施工的難度，現在多數都用織物袋來裝砂井，從而避免因地基變形而出現的連續性消失以及排水效果減弱的問題。塑料排水板也是排水系統中的常用工具，在軟土層通過對塑料排水板的插入來引流滲水，加快排水速度，提高排水效率。兩種方法同時使用時，可以講砂墊層鋪設在軟土地基上，然后在上面覆蓋薄膜進行密封處理，可用抽氣

泵來保證排水通道的高真空狀態，利用大氣壓抽出土中的水。

（二）置換法

置換法是以各種手段來制作復合地基的方法，通過地基強度的提高和承載能力的增強以及降低沉降量來提高整體路基的質量。碎石樁法是常見的置換方法之一，通過高壓水流，使管狀設備能夠一邊產生水平震動，一邊向前沖，在軟土中沖出空去，然后再孔內填滿碎石等材料，做成樁基。復合地基能有效提高公路的承載力，在不被地下水影響的前提下，工程造價低廉，值得更為關注。粉噴樁是通過特制設備把水泥和粉體固化劑打到路基深處，使軟土和固化劑最后形成一種水泥狀的狀體，然后將其與柱間土一起構造符合地基。粉噴法與深層攪拌不同，粉噴法的固化劑比水泥漿能吸收更多的水，促進土體的固結。

（三）加載法

加載法預先促進軟土地基的沉降，增加了地基的強度，防止填土路面沉降被破壞。地基固結沉降的方法主要是減少間隙水壓提高效應力法和地基增加總壓法。減少間隙水壓提高效應力法是依靠大氣的壓力加載促進固結大氣壓加載法，地基增加總壓法是利用填土荷載式填土加載法。降低地下水法適用在上部和中間有砂層的地基，要在施工區間打入鋼板來圍護，這樣能降低地下水位，同時也不會影響周圍的環境。填土加載法和自沉時間、載荷重量都是有必然聯系的，其目的是路面鋪裝完殘余的沉降量得到控制，當難以保證地基穩定和加載重量過大的時候應該考慮與緩速加載法結合使用。在施工的過程中要進行全面動態觀測，因為沉降和實踐關系難以預測，必須要確定預載后殘余的沉降量，防止地基被破壞。

（四）粉噴樁加固處理法

清除障礙，保持場地的平整，當施工的場地不能滿足機械行走要求的時候就要鋪設碎石和砂土墊層；對于低洼的施工場地就要采用回填粘性土的方法。在進行粉噴樁施工之前要準備施工場地工程地質報告、土工試驗報告、原地面高程測量資料和數據表、粉噴樁設計樁位圖等。粉噴樁施工工藝都是根據設計的要求實測和配比進行的，同時各項的參數都是由試樁程序來準確的確定。

三、工程實例分析

（一）工程概況

贊比亞穆欽100km道路工程，地勢較為平緩且低洼，旱季雨季分別明顯，雨量充沛，大部分沿途地區路段都較為濕潤。巖層主要以下幾種：沖積層、海積層和人工填筑層。地下水主要是孔隙潛水，且其補給根據地表水，相對來說水位較淺，地下水和地表水腐蝕了混凝土路的路基；斷裂運動的存在影響了道路施工的穩定。該道路的路基寬約 18m，總長約100 km，車輛的行駛速度是 100 公里/小時，在 20 級以上荷載等級。

（二）軟土路基施工

1、選擇施工設備

處理軟土路基的機械設備有推土機、挖掘機、振動碾、裝載機等。

2、處理路基施工

該道路K35+500-K36+000段的路基工程中水位較高，淤泥也較為厚，并有排水及積水存在較為嚴重的問題，因此要采用適量片石拋擲，要把片石半徑控制在 30 厘米內，以防大石塊或腐殖石出現，當進行填充的石塊比水面高或超過淤泥頂端 20 厘米時，要用石屑來找平和填筑，要以中線為準向路基兩邊進行拋擲，如果路基的橫坡陡是 1:10，應該從一個方向來拋擲，從兩側把淤泥排出。片石比水面高后，再用碎石來墊平或填平，用重型壓路機來對其徹底碾壓，鋪設反濾層后進行填土。先根據拋石底腳的設計，且對坡角位置進行確定，之后沿以推土機、挖掘機對淤泥部位進行填筑施工，在20T壓路機輔助的作用之下，對其碾壓，來確保軟土路基內有效排出淤泥。當結束填筑路基后，要對其填筑的高度、寬度、壓實情況等嚴格的控制，并且開展彎沉試驗，試驗檢測合格之后，在開始后續施工工序。

參考文獻

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