淺談道路軟土地基處理方法與實(shí)踐

 淺談道路軟土地基處理方法與實(shí)踐

　　提要：本文介紹了道路軟土地基的處理方法，并以某工程為例提出了其地基處理方案。

　　關(guān)鍵詞：市政工程、軟土地基、軟基處理、施工質(zhì)量控制

　　所謂軟土地基是主要指由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基，軟土地基易發(fā)生變形導(dǎo)致流土、管漏、液化，以至于結(jié)構(gòu)整體沉降或局部沉陷，并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損壞、大大降低其使用性能。本文以某一工程為實(shí)例提出了其地基處理方法，并取得了成功。

　　1、目前常用軟基處理方法

　　雖然軟基處理方法很多，但歸納起來有五大類，即：置換、排水固結(jié)、振動擠密、膠結(jié)和加筋（勁）等，細(xì)分起來約有70余種。較多的工程則選用常規(guī)的、傳統(tǒng)的方法，即置換、固結(jié)排水和振動擠密等法。其特點(diǎn)是技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)適用、施工容易、效果顯著且不受時(shí)空限制，故得到推廣應(yīng)用。公路軟基常用的處理方法如下：

　　1.1、墊層處理法。砂（礫）墊層適用于軟土層不厚，排水條件良好，且砂礫資源豐富、工期不緊的情況。砂（礫）墊層一般厚度為10-25CM，其基本原理是增加排水面，是軟土地基在構(gòu)造物荷載作用下加速排水固結(jié)，提高軟土層強(qiáng)度，滿足穩(wěn)定性要求。砂礫墊層施工時(shí)應(yīng)選用潔凈中、粗砂，含泥量≤5%，經(jīng)比較5CM以下的天然級配砂礫排水固結(jié)效果很好，施工時(shí)要適當(dāng)灑水壓實(shí)，基礎(chǔ)施工前要觀察砂礫表層，若表層濕潤無松散即可進(jìn)行基礎(chǔ)施工

　　1.2、換填。如果軟土層排水條件差，厚度不大于1M，土質(zhì)為淤泥或含水量較高時(shí)，可將軟土層挖除一定厚度，換填滲水性好的材料如砂、礫石、片石、卵石等，并可參加一定劑量的水泥、石灰等，提高軟土地基強(qiáng)度，也就是我們經(jīng)常采用的換填石灰穩(wěn)定土，片石混凝土等方法，一般換填的厚度為30-100CM，石灰穩(wěn)定土?xí)r，白灰的劑量應(yīng)不低于6%；摻加水泥的劑量應(yīng)不低于4%。換填土相對來說造價(jià)高，但可以節(jié)省工期。

　　這種方法是在沿海地區(qū)施工中經(jīng)常應(yīng)用，同時(shí)相對來說在技術(shù)指標(biāo)上也比較保守，置換法施工時(shí)最大的問題就是排水，尤其是在地下水水位高的地區(qū)，給施工造成了難度。

　　1.3、盲溝。就是在要處理的路段根據(jù)要處理的路段的長度，在橫向或縱向挖盲溝，盲溝通常用滲水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同級配的石塊起到排水的功能。注意盲溝的出口要與排水溝連接，以便把路基中的水排出路基。

　　1.4、拋石擠淤。當(dāng)軟土層較厚，呈流動狀態(tài)，排水困難時(shí)，可采用拋石擠淤法。擠淤施工用料采用不易風(fēng)化石料，片石尺寸以30～50CM為宜。拋投的順序應(yīng)沿道路中軸線，由中間到兩邊，使淤泥向兩旁擠出。片石擠淤穩(wěn)定后，要鋪設(shè)一層砂礫反濾層，再進(jìn)行基礎(chǔ)施工。拋石擠淤法施工簡單、迅速、方便，但施工地點(diǎn)最好料源豐富，同時(shí)施工時(shí)盡量按次序排布，防止由于拋石厚度不一致，形成不均勻持力層。

　　1.5、排水固結(jié)加固法。其機(jī)理是在軟基中設(shè)置袋裝砂井或塑料排水板，利用路堤重量分級加載，使軟土中的孔隙水排出后逐漸固結(jié)，路基因而產(chǎn)生壓密沉降，同時(shí)地基強(qiáng)度也有逐漸提高的一種方法。常用的兩種材料為：塑料排水板、袋裝砂井。

　　1.6、土工織物加強(qiáng)法。采用編織式土工布和土工格柵，鋪設(shè)于軟基表面，可單獨(dú)使用，也可以聯(lián)合使用。更多的是在深層處理后鋪設(shè)，在地面先填以厚度為30cm中粗砂，以增加土工織物摩阻力，可充分發(fā)揮它們調(diào)整應(yīng)力的作用。一般在鋪設(shè)時(shí)采用張拉施工，并將兩端錨固為佳。

　　1.7、復(fù)合地基法

　�、偌庸掏翗斗�。加固土樁是用專用機(jī)械將軟土地基的局部范圍內(nèi)的軟土用加固材料改良、加固與樁間軟肋土形成復(fù)合地基。通常用生水泥、粉煤灰、等作為加固材料，經(jīng)過物理化學(xué)作用在地基風(fēng)華正茂樁柱，降低土中含水量，提高地基強(qiáng)度、減小沉降量。

　�、谒槭瘶丁Ｋ�碎石樁是利用一個(gè)產(chǎn)生水平方向振動的管狀設(shè)備，以高壓水流邊振邊沖，在軟弱粘性地基中成孔，在孔內(nèi)分批填入碎石加以振密制樁，與周圍粘性土形成復(fù)合地基。此方法與排水固結(jié)法相比，加固期短、可以采用快速連續(xù)加載方法施工路堤，對縮短工期十分有利。

　�、鄯蹏姌�、旋噴樁。它是用水泥（或粉煤灰等）作為固化劑，通過深層攪拌機(jī)械，在地下深層將水泥等漿液或粉體經(jīng)攪拌后所產(chǎn)生的化學(xué)固結(jié)和物理作用形成的樁體。并與樁周的加強(qiáng)土體形成復(fù)合地基，以增加地基承載力、壓縮模量和抗剪力，可承擔(dān)外部較大的荷載。它們具有施工速度快、加固深度大、效果好、對周圍環(huán)境污染少等特點(diǎn)，因而目前較多的用于道路結(jié)構(gòu)物及結(jié)構(gòu)物與路基過渡段地基處理工程，尤其是工期緊迫，要求限期通車的地段。

　　2、地基處理實(shí)例

　　2.1、工程背景。某工程屬于舊道路拓寬改造，新路路幅寬21m,中心線位于舊有道路的排水邊溝外邊緣處。工程地質(zhì)鉆孔沿新路中心線布置，每孔間隔為50m，沿道路橫斷面無補(bǔ)充鉆孔，地質(zhì)勘察資料顯示路基情況良好，設(shè)計(jì)院未作軟基處理設(shè)計(jì)。承包商進(jìn)場后，進(jìn)行表土植被及垃圾土清理，發(fā)現(xiàn)道路0+960南側(cè)地基為淤泥，深度為2.5m左右，含水量大，淤泥上表面位于地下水位以下15cm～25cm，周圍有山水不斷滲出，開挖后立即成稀糊狀，波及區(qū)域界限明析為120m×15m。經(jīng)向當(dāng)?shù)鼐用癫樵�，此處原為一魚塘，由于土地被國家建設(shè)征用后，未進(jìn)行任何處理，直接作為棄土場而填埋。

　　2.2、軟基處理方案。由于需處理的軟土層較厚,呈流動狀態(tài)，排水困難；且道路北側(cè)路床開挖出大量新鮮花崗巖，根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況及現(xiàn)場施工情況，經(jīng)測算采用拋石擠淤方案最為經(jīng)濟(jì)，并可就地取材。具體處理措施：①原地面處理：用挖掘機(jī)配合自卸汽車將地表腐殖土及建筑垃圾挖除清運(yùn)至余土棄渣受納場。②沿道路軸向從軟基端頭處全斷面進(jìn)行拋填至另一端，注意填筑速度及控制標(biāo)高；當(dāng)標(biāo)高距設(shè)計(jì)路床頂50cm時(shí)，停止拋石。③在開山石上填筑30cm碎石，以填充、封閉開山石上孔隙，并用振動碾振動壓實(shí)；最后在上面鋪筑20cm石粉碴，并用振動碾壓實(shí)。④在軟基與周邊土路床接頭處加設(shè)兩層土工格柵，使應(yīng)力均布擴(kuò)散。

　　2.3、軟基處理施工質(zhì)量控制

　�、俨牧腺|(zhì)量控制，可通過隨機(jī)的抽檢試驗(yàn)的方式進(jìn)行，應(yīng)達(dá)到以下要求：（1）填筑材料采用開山混合石料，塊石最大的粒徑不得大于50cm；（2）混合石料中的含細(xì)粒砂土（粒徑≤2cm）不大于10%；（3）石料必須級配良好，以便堤身填筑材料的干密度可控制在20kN/m3以上。

　　②拋填方法控制：拋填必須采用“全斷面進(jìn)占”的方法，要求頂寬度同步拋石推進(jìn)。

　�、厶钪�壓實(shí)過程控制：（1）碾壓工作應(yīng)自路基邊緣向中央進(jìn)行，一般碾輪每次重疊15～20cm，約碾壓5～8遍。（2）碾壓時(shí)應(yīng)特別注意均勻一致。（3）機(jī)動車車行道下的管道等結(jié)構(gòu)物的埋深較淺，回填土壓實(shí)度難以達(dá)到規(guī)定的數(shù)值時(shí)，采用石粉渣換填，并人工夯實(shí)。（4）交工驗(yàn)收控制。

　　監(jiān)理工程師應(yīng)通過以下手段分層驗(yàn)收及最后驗(yàn)收：①通過測量檢驗(yàn)標(biāo)高、平整度；②通過試驗(yàn)，檢測壓實(shí)度。

　　3、結(jié)束語

　　綜上所述，地基處理的目的是利用置換、擠密、排水、膠結(jié)、加筋、和熱學(xué)等方法對地基土進(jìn)行加固，以改善壓縮層內(nèi)一部分或全部地基土的強(qiáng)度、壓縮性、滲透性、動力特性和特殊土地基特性。本文按上述方法，成功地處理了某工程的軟土路基，工程經(jīng)驗(yàn)收達(dá)到了原設(shè)計(jì)要求。