潘長江

【摘 要】 本文分析了軟土地基的特點(diǎn)，介紹了現(xiàn)階段軟土路基的處理方法，并提出了處理實(shí)際工程的思路，為軟土路基處理方的設(shè)計(jì)和施工提供參考。

【關(guān)鍵詞】 市政道路；軟土路基；處理方法

引言：

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化水平也在不斷提高，因此，城市道路路網(wǎng)也在不斷的完善，同時(shí)，城市道路也在進(jìn)行不斷的改建，很多的道路也在進(jìn)行大規(guī)模維修，因此，在城市道路改建過程中，對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的時(shí)候遇到的問題就成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)。在城市道路建設(shè)中，軟土地基對(duì)城市道路帶來的危害非常大，因此，對(duì)其要進(jìn)行科學(xué)有效處理。

一、軟土路基的特點(diǎn)

淤泥及淤泥質(zhì)土在工程上統(tǒng)稱為軟土，亦指高壓縮性的軟弱土層，軟土的主要成分是粒及粉粒，常成絮狀結(jié)構(gòu)，含水量高、孔隙比大、透水性差、抗剪強(qiáng)度低、靈敏度高。在荷載的作用下，地基承載力低，容易發(fā)生失穩(wěn)事故。地基沉降變形大，不均勻沉降也大，而且沉降穩(wěn)定歷時(shí)較長。所以在軟弱路基設(shè)計(jì)和施工處理過程中，必須通過詳細(xì)的研究，掌握軟土的性質(zhì)和土層特征（特別是軟土的強(qiáng)度和變形動(dòng)態(tài)變化規(guī)律），采取合適的工程措施，才能防止路堤塌方、失穩(wěn)及橋臺(tái)破壞、路面開裂、橋頭跳車等等問題。

二、市政道路中軟土路基的成因

市政道路工程中，路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性和路基的干濕狀況是有很大關(guān)系。路基的干濕情況和路基的含水量也有很大關(guān)系，因此，路基的含水量對(duì)道路工程的使用時(shí)間有決定性影響。在市政道路施工中，路面通常比較寬，路基比較低，在這種情況下，路基會(huì)受到雨水和生活污水的滲透，同時(shí)在地下水位不斷提高的情況下，路基會(huì)出現(xiàn)長期在潮濕的情況下，因此，對(duì)路基的穩(wěn)定性有很大影響，非常容易導(dǎo)致路基出現(xiàn)軟化的情況，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致軟土路基的形成。

三、軟土路基的危害

軟土路基的危害可以分為市政道路施工過程中的危害和市政道路使用過程中的危害。施工過程中一般容易出現(xiàn)兩個(gè)方面的問題。首先，在路堤的填土過程中，容易出現(xiàn)地基失穩(wěn)的現(xiàn)象，進(jìn)而引起路基的滑坡。為了防止這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在對(duì)路堤進(jìn)行填土?xí)r，要對(duì)填土速度進(jìn)行控制，確保速度均勻穩(wěn)定，保證路堤填土的順利實(shí)現(xiàn)，確保工程的施工質(zhì)量，同時(shí)，要在不影響工程進(jìn)度的情況下完成。其次，在路堤填土完成后以及路堤填筑的過程中，地基都會(huì)出現(xiàn)一定的沉降和剩余沉降，為了保證市政道路的正常使用，要結(jié)合市政道路的實(shí)際情況，充分考慮其承載能力，選擇適當(dāng)?shù)能浲恋鼗幚矸绞?。在市政道路使用過程中，軟土路基的影響非常大，其對(duì)市政道路的承載能力和使用壽命產(chǎn)生巨大的影響，輕則造成市政道路大面積塌陷，影響正常使用，重則造成市政道路徹底癱瘓，給國家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在選擇軟土路基處理技術(shù)時(shí)，一定要結(jié)合市政道路的實(shí)際數(shù)據(jù)，對(duì)市政道路的交通流量和承載能力有一個(gè)詳細(xì)的了解，確保市政道路質(zhì)量合格，經(jīng)得起時(shí)間的考驗(yàn)。

四、市政道路軟土路基的處理技術(shù)要點(diǎn)

（一）軟土路基淺層的處理方法

淺層處理是指對(duì)路床處理深度不超過5米，其處理方法有以下幾種：

1、加筋土法

加筋土法是將土工織物或是土工格柵等植入地基土中，兩者形成一個(gè)整體，增大壓力擴(kuò)散角，從而提高地基的承載能力，減少其沉降。加筋土法一般適用于由回填土形成的路堤，適用于軟土，沙土和粘性土等。

2、表層排水法

如果軟土路基含水量較大然而土質(zhì)卻較好，可以采用表層排水法處理。在道路路基填筑前，在地表開挖溝槽，排除地表水以降低地基表層的含水量，為了使溝槽在施工中發(fā)揮盲溝作用，可以使用透水性良好的砂礫回填。水溝布設(shè)應(yīng)全面考慮地形與土質(zhì)情況，使排水暢通。水溝斷面尺寸一般取寬0.5m，深0.5m～1.0m，路堤填筑前，宜用砂礫回填成盲溝。溝槽的布置溝槽布置要考慮地形與土質(zhì)，以便于排水暢通，造溝槽尺寸一般取寬0.5m，深0.5～1.0m。路堤填筑之前溝槽內(nèi)用透水良好的砂礫回填成為盲溝，縱向盲溝沿道路縱向開挖，橫向盲溝間距按10～15m布置。若埋設(shè)孔管，必須使用過濾材料保護(hù)。

3、砂墊層法

對(duì)于軟土路基層厚較薄，而且含水量較高時(shí)，可以采用砂墊層法排水固結(jié)軟土路基，而且砂墊層會(huì)起到地下排水層的作用，以降低填土的內(nèi)部水位改善施工機(jī)械的作業(yè)條件。砂墊層用砂一般采用中砂及粗砂，應(yīng)該有較好的級(jí)配，且顆粒不均勻系數(shù)不大于5，含量不宜超過3%～5%。通常情況下，為了保證施工機(jī)械的通行，砂墊層一般結(jié)合表層排水以及敷墊材料使用，一般使用粗砂，當(dāng)使用透水性較差的粉土?xí)r，必須進(jìn)行妥善的處理。

4、拋石擠淤法

拋石擠淤法是通過向流塑狀的高靈敏度的淤泥表面大量集中拋填一定粒徑的土石填料，依靠填筑體的自重，將原基礎(chǔ)中的淤泥或淤泥質(zhì)土擠走，強(qiáng)制置換飽和軟土地基，從而達(dá)到加固路基的目的。通常將不易風(fēng)化的石料拋填于需要被處理的路基中，拋填方向根據(jù)軟土下臥地層橫坡而定，最后在上面鋪設(shè)反濾層。這種方法施工技術(shù)簡(jiǎn)單，投資較省，常用于處理流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土路基。

5、換填法

換填法是將軟弱土層清除并清底，然后回填砂碎石并壓實(shí)。一般適用于淤泥質(zhì)土，適用深度不超過5米。其具體步驟如下：

（1）測(cè)量放樣

挖除路基坡腳全部軟弱土、凍脹土。對(duì)材料的配合比進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，確定適合施工需要的各項(xiàng)參數(shù)，以便合理指導(dǎo)施工。

（2）備料、攤鋪及拌和

自卸車按規(guī)定計(jì)量將砂礫運(yùn)至施工路段，確保配料的均勻性及準(zhǔn)確性，然后用平地機(jī)攤鋪，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求的深度和規(guī)范要求均勻度為止。攤鋪應(yīng)控制厚度，避免破壞下承層，每次的攤鋪寬度應(yīng)與上一次的攤鋪重疊50cm。

（3）碾壓養(yǎng)生

現(xiàn)場(chǎng)換填完成后，用振動(dòng)壓路機(jī)振壓4～6遍直到達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)。碾壓成型后的第2天，灑水養(yǎng)生，并控制車輛運(yùn)行。

6、添加劑法

軟土路基的表層為粘性土?xí)r，可以采用在表層粘性土內(nèi)摻人添加劑，改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性。使用較多的添加劑是生石灰，熟石灰和水泥。這類添加材料可以降低土壤含水量、同時(shí)產(chǎn)生團(tuán)聚效應(yīng)，而且會(huì)隨著時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生化學(xué)性固結(jié)，從而增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性。

（二）對(duì)市政道路軟土路基深層處理方法

1.樁基法

當(dāng)淤土層較厚，難以大面積進(jìn)行深處理，可采用打樁的辦法進(jìn)行加固處理。當(dāng)淤土層厚度小于5m時(shí)，宜打砂樁或石灰樁，通過吸水和排水來擠密淤土，使其孔隙比小于1，以達(dá)到一般地基要求；當(dāng)淤土層厚度在5～7m時(shí)，宜打預(yù)制管樁至硬土層，設(shè)承載樁臺(tái)；當(dāng)淤土層厚度在7～10m時(shí)，宜打灌注樁至硬土層，設(shè)承載樁臺(tái)；當(dāng)淤土層厚度在10m以上時(shí)，宜采用打懸浮樁的辦法，擠密淤土層并靠摩擦承載。而樁基礎(chǔ)處理軟基的方法繁多，但也存在缺陷：一是水泥土攬拌樁水灰比、輸漿量和攪拌次數(shù)等控制管理自動(dòng)化系統(tǒng)未健全，設(shè)備陳舊，技術(shù)落后，存在攪拌均勻性差及成樁質(zhì)量不穩(wěn)定問題；二是砂石樁用以加固較深淤泥軟土地基，由于存在工期長，工后變形大等問題，已不再用作對(duì)變形有要求的建筑地基處理。

2.堆載預(yù)壓法

該法是在工程建設(shè)之前用大于或等于設(shè)計(jì)荷載的填土荷載，促使地基提前固結(jié)沉降以提高地基的強(qiáng)度，減少工后沉降。當(dāng)強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求數(shù)值后，卸去荷載，修筑道路路面。經(jīng)過堆壓預(yù)處理后，地基一般不會(huì)再產(chǎn)生大的固結(jié)沉降。利用路堤填土作為堆載，成本較低。施工填筑時(shí)宜采用分層分級(jí)施加荷載，以控制加荷速率，避免地基發(fā)生剪切破壞，達(dá)到地基強(qiáng)度慢慢提高的效果。該法原理較成熟，施工簡(jiǎn)單，不需要特殊的施工機(jī)械和材料。

3.真空預(yù)壓法

真空預(yù)壓法是在需要加固的軟土地基內(nèi)設(shè)置砂井或塑料排水板，然后在地面鋪設(shè)砂墊層，其上覆蓋不透氣的密封膜使其與大氣隔絕，通過埋設(shè)于砂墊層中的吸水管道，用真空裝置進(jìn)行抽氣，將膜內(nèi)空氣排出，因而在膜內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，氣壓差即轉(zhuǎn)變成作用于地基上的荷載，地基不會(huì)產(chǎn)生剪切破壞，這對(duì)軟土地基是有利的。該方法不需要堆載，省去了加載和卸荷工序，縮短了預(yù)壓時(shí)間，省去了大量堆載材料，所使用的設(shè)備及施工工藝均比較簡(jiǎn)單，無需大量的大型設(shè)備，便于大面積施工。

4.深層攪拌法

深層攪拌法是通過特制深層攪拌機(jī)械，在地基中就地將軟粘土和固化劑強(qiáng)制拌和，使軟粘土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的地基土，以達(dá)到提高地基承載力、減少地基沉降量的目的。其地基應(yīng)視為復(fù)合地基，樁土共同承擔(dān)荷載。它具有施工速度快，設(shè)備輕便，便于移動(dòng)，方法容易掌握，處理深度較大等優(yōu)點(diǎn)。深層攪拌法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高的地基及承載力特征值不大于120kPa的粘性土、粉土等軟土地基。

5.高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定深度，以高壓設(shè)備使?jié){液成為20Mpa以上的高壓射流，從噴嘴中噴射出來沖擊破壞土體。部分細(xì)小的土料隨著漿液冒出水面，其余土粒在噴射流的沖擊力，離心力和重力等作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例有規(guī)律地重新排列。漿液凝固后，便在土中形成一個(gè)固結(jié)體與樁間土一起構(gòu)成復(fù)合地基，從而提高地基承載力，減少地基的變形，達(dá)到地基加固的目的。它適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。該法由于設(shè)備輕巧、操作靈活，在沿海地區(qū)應(yīng)用比較廣泛。

6.加筋地基

土工合成材料（Geosynthetics）是一種新型的巖土工程材料，是巖土工程應(yīng)用的合成材料產(chǎn)品的總稱。加筋地基是將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后逐層鋪設(shè)土工合成材料與砂石等組成的加筋墊層來做地基持力層。當(dāng)埋設(shè)方式和數(shù)量得當(dāng)時(shí)，就可以極大地改善地基承載力。土工合成材料的應(yīng)用被稱為巖土工程革命，土工合成材料進(jìn)一步發(fā)展勢(shì)必促進(jìn)地基處理新技術(shù)的發(fā)展。

五、結(jié)語

軟土地基在道路工程中造成的危害很大，如引起路基的滑移、開裂，路面的起伏不平，橋涵通道處的跳車顛簸等等。如何進(jìn)行軟基處理，一直是困擾道路建設(shè)者的一大難題。而上述的一些加固處理措施，就是為了增加地基承載力，提高地基強(qiáng)度，減小地基沉降量，使過往車輛及司乘人員能安全、快速、舒適地行駛在道路上。此外，在確定地基處理方法時(shí)，還要綜合考慮經(jīng)濟(jì)、工期、地質(zhì)、材料、機(jī)械設(shè)備能力等各方面因素，注意節(jié)約能源，注意環(huán)境保護(hù)，避免因?yàn)榈鼗幚韺?duì)地面水和地下水產(chǎn)生污染，避免振動(dòng)噪音對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響等。

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