道路工程軟基處理施工技術概談

龔礦金

摘要：隨著我國經濟的高速發展，我國道路建設的規模日益擴大，道路建設中軟土地基十分常見。近年來，在我國道路工程建設過程中，軟基處理技術從理論到實踐都得到了長足的發展，積累了豐富的處理經驗，但仍然有許多問題存在，特別是在施工時遇埋深大且厚度大軟土層的處理，尤其困難，軟基所導致的質量問題和事故頻頻發生。

關鍵詞：軟基處理；施工；技術

引言

軟弱土指淤泥、淤泥質土、部分沖填土、雜填土和其他高壓縮性土，軟弱土的工程特性為天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、滲透性差、抗剪強度低等。為了保證軟土地基道路的質量，軟基處理一直以來都受到重視，并且通常作為重大的技術課題。因此，掌握軟基處理施工技術對于廣大工程技術人員來說非常重要。

1軟土地基特點及危害

軟土地基的特點是：含水量高、孔隙大、觸變性及流變性大、壓縮系數高、抗剪強度低，若在軟土地基上直接進行市政道路施工，將遺留下質量隱患，對工程質量危害很大。

1.1含水量高、孔隙大

軟土地基的土質構成決定了其含水量高的特點。軟土地基大多數構成成份為粘土和粉土粒，通常在土粒表面會聚集負電荷，從而使土?？赡芪諝庵械乃魵獠⒏街谕馏w，造成軟土的含水率逐漸升高，影響土粒與土粒間的粘性，導致軟土孔隙比增大，使土體特征趨于不穩定。

1.2觸變性及流變性大

軟土地基普遍觸變性和流變性大。在各種外力作用下，軟土地基發生縱向、橫向變形的情況很常見，變形將嚴重影響軟土地基穩定性，致使道路發生塌陷等質量事故，對道路使用的安全性和可靠性產生嚴重影響。

1.3壓縮系數高、抗剪強度低

如上所述，軟土結構孔隙大，因而密實度低，在外力作用下容易被壓縮，整體強度水平比較低，而抗剪強度低的特性也決定了軟土地基的承載能力較差，易發生地基沉降，導致道路塌陷，對道路工程的使用壽命產生嚴重影響，使道路的不安全性大大增加。

2軟基處理所需達到的基本指標

對軟土地基進行加固處理就是我們通常所說的軟基處理。在道路施工過程中所遇的軟土地基，其最典型特征就是：軟土的性質會受到各種物理、化學影響而變化。所以，在進行軟土地基處理時，一定要經過科學、謹慎的論證再付諸實施，否則不但可能遺留重大的質量隱患、發生質量事故，而且對整個道路工程的建設進度也將造成重大影響。軟土地基因含水量較高，與其他地基類型相比較承載力低，故必須采取措施增大其承載力。通常需要將軟土的含水量降低至5%～62%，而且必須嚴格控制軟土的基本飽和度（一般控制在大約96%）。此外，對軟土的縫隙度也要嚴格控制，使其達到1.1～2.1左右。

3軟基處理的常見方法

常用的軟基處理方法有CFG樁、塑料排水板堆載預壓法、薄壁筒樁復合地基處理法、水泥攪拌樁、強夯法等，以及多種方法相結合使用來對軟基進行處理，具體采取什么處理方法主要取決于工程所處地區及該地區的地質水文情況、當地的成功經驗和處理方案的經濟性。

3.1CFG樁

CFG樁是指水泥粉煤灰碎石組成的低強度混凝土樁，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。CFG樁和樁間土一起，通過褥墊層形成CFG樁復合地基共同工作，提高了地基的承載力，并且還可以通過CFG樁將荷載傳遞到較深的地下。

通過長期工程實踐，證明采用CFG樁的復合地基在承載力上基本能達到預期效果。然而，CFG樁的施工過程中，經常會發生縮徑、斷樁的質量問題，難以穿透較厚的硬土層。因此，在CFG樁施工過程中縮徑、斷樁必須引起足夠的重視，采取有效措施杜絕此類問題出現。這就要求在CFG樁施工前做好工藝試驗，并且在施工過程中加強監測，保障成樁質量，防止縮徑和斷樁質量事故事故的發生。經驗表明，為保證CFG的.成樁質量，在施工過程中重點控制好樁頭與套管的垂直程度、提升套管的高度和拔管速度等因素。在沉管施工前，一定要調平樁機，使樁頭垂直套入套管，防止因套管與樁頭接觸不緊密而使淤泥擠入套管中。在沉管時錘頭落距不允許超過1.5m，以防因沖擊力太大而使套管和樁頭造成分離。采用按序跳打的施工工藝。例如：在加固橋頭時，應從臺背向路堤填土一側施打；而加固路堤時，應從路堤向路堤外施打；跳打同一排樁時，嚴格從一個方向向另一個方向逐漸推進，以防發生地冒。在施工完成的樁頂埋設標尺，掌握施工對已成樁的擠壓情況，避免已成樁受擠壓發生斷裂，及時了解地冒情況。

3.2塑料排水板堆載預壓法

軟土地基采用塑料排水板聯合堆載預壓法進行加固，其原理是排水固結法。排水固結法的組成有排水系統和加壓系統兩部分。排水系統由豎向排水通道和水平向排水墊層組成，設置排水系統的目的主要是使地基原有的排水邊界條件得到改善，增加土層的排水途徑，縮短排水距離。加壓系統是在軟土地基上填土堆載，增加土體中的附加應力，使土中的孔隙水因產生壓差而滲流固結。

3.3薄壁筒樁復合地基處理法

大直徑現澆混凝土薄壁筒樁也稱薄殼沉管灌注樁，是沉管灌注樁的一種改進樁型，該方法可采用環形預制樁尖或活瓣樁靴，采取自動排土振動灌注而成樁。依靠管腔上部錘頭的激振力將環形雙層密閉成孔器打人預定的設計深度，在環形空腔內灌注混凝土，之后振動拔管，從而形成沉管、灌注、振動提拔一次性直接成樁的工藝，保證了混凝土在槽孔內良好的充盈性和穩定性。根據目前沉樁能力及其性狀，該樁型適用于飽和軟土、一般粘土和粉土中。樁徑一般采用800～1500mm，壁厚100～250mm，樁長可達35m～40m，混凝土強度等級為C20以上，中心充滿地基土，筒狀環型樁體全部采用素混凝土或鋼筋混凝土一次灌注成型。

3.4水泥攪拌樁

水泥攪拌樁也是軟土地基處理的常用方法，此法采用機械設備將水泥漿送入地下，使之與原位地基土強制攪拌混合，地基土和加固料快速發生一系列物理一化學反應，使原來流塑狀態的軟土在較短時間內變成半固態到固態的樁體，原來的軟土地基變成具有一定強度和整體性的加固土樁復合地基，從而提高地基承載力，減小地基的沉降。通常淤泥質土及含水量30～75%的軟弱土適合采用水泥攪拌樁進行加固，但加固深度一般不超過18米。水泥攪拌樁地基處理的優點是施工速度相對較快、工藝較簡單、處理效果好。缺點是難以穿透較硬土層，噴漿壓力過小，導致樁身強度偏低；加固深度有限，施工質量不易控制，超過15m以下深度質量難以保證。

3.5拋石擠淤軟基處理法

道路工程施工遇到軟土地基時，拋石擠淤也是一種常見的軟基處理方法。拋石擠淤法顧名思義是通過在軟瓢土、淤泥等軟基中拋投較大尺寸的片石，利用這些拋石的自重將地基中的軟瓢土和淤泥擠出，使飽和的軟土地基被置換、路基的承載力得到提高。在遇常年積水的洼地、排水困難以及流動性差的軟土路基時，拋石擠淤的處理方法比較適用。特別是在一些機械難以到達、厚度在3～4cm的區域。與其他軟基處理方法相比較，拋石擠淤的方法在處理較大含水率、孔隙比和高壓縮性的瓢性土能獲得更好的效果，因而拋石擠淤及技術被廣泛應用在處理軟基施工中。

在進行擠淤之前，先對地面的高程進行測量。需安排專人在現場指揮卸料，以避免卸料超過界限。在進行拋填施工時，施工順序是使用挖掘機從道路起點開始向前進行，拋填要分批次進行。拋填后進行碾壓，碾壓使用的壓路機重量小于20t，碾壓到地基土不再下沉為止。第一次拋填大粒徑的片石，要注意片石之間嚴禁架空。

擠淤采用的機械可以是挖掘機或推土機，碾壓采用的壓路機自重20t，其強振力必須超過50t。壓實完成后，地基土表面不允許留下明顯的輪跡，表面也必須確保密實。拋填使用的片石要求大小不均，并確保分層鋪設，使粒徑較小的片石良好地填充大片石之間的間隙。在施工時若發生有淤泥翻出的現象，應立即安排挖掘機將淤泥挖除干凈。

拋填作業完成之后，還要用碎石或石渣對間隙進行灌縫處理。具體流程為：先安排平地機將地基土面找平處理；然后安排壓路機碾壓。碾壓的要求：先進行2遍靜壓，再進行5遍強振。在碾壓施工過程中，人工必須與機械密切配合，將大石塊之間的空隙用小粒徑的碎石來填塞。

3.6強夯法

強夯法是采用起重設備將夯錘吊裝到到一定高度，然后釋放，使夯錘自由落到地基表面，對地基產生強烈的沖擊，利用沖擊的振動能量使地基土逐漸密實，這樣重復作業，從而使地基壓縮性能降低，承載力得到提高，直至承載力達到設計要求。

強夯法按夯擊區域分為滿夯和點夯。強夯法適用于淺層軟弱土基（如高飽和度的粉土和軟塑一流塑的粘性土等地基）的處理。它具有工期短，造價低，工藝簡單等特點。強夯法目前已用于道路、堆場、機場、房屋建筑、油罐等工程軟基處理。強夯法處理既可以提高地基承載力，又改善了排水條件，有利于軟土的固結，效果明顯。

4結語

綜上所述，軟土地基在道路工程中十分常見，作為工程技術人員必須熟練掌握其處理方法。在實際工程項目中，可以根據不同工程的地質情況、地理位置、地基承載力要求等，選用經濟合理、滿足要求的地基處理方法，在一些復雜的地質條件下，甚至要采用多個處理方法相結合，才能達到較理想的效果，保證工程質量。