蒋建民

摘要：随着当前服务科学技术的发展，越来越多的新技术和新方法都应用到了软土路基的处理中。本文首先分析了公路软土路基处理中存在的一些问题,然后介绍了常见的软土路基处理方法,最后探讨了选择处理方法应考虑的因素。 本文是个人的一些见解和观点，可与同行共同探讨。

关键词：软土路基； 水泥搅拌桩法； 加固；

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：

前言

在路桥施工建设过程中，经常会遇到不良路基，软土路基最为常见。由于软土路基是强度低、压缩性高的软弱土层，所以软土路基的处理对工程建设尤为重要。

一、目前软土地基处理中的一些问题分析与研究

未能因地制宜合理选用处理方法;一些施工单位对只注重表面工作,对地下的基础处理工作不是很重视,缺乏熟练技术工人,施工管理存在漏洞,偷工减料以及不按规范和设计要求施工的现象较为严重,从而降低了路基的处理质量;施工机械简陋影响地基处理水平和质量;在土木工程中,实践是先于理论的,只有从实践中总结理论,再将理论进一步运用到实践中,但目前一些地基处理方法虽然得到应用,但其理论不是完全成熟,也会导致在实际施工过程中存在偏差,使路基处理达不到预期的效果;不少工法缺乏完善的质量检验手段。

二、常见的几种软土地基处理方法分析与研究

1、表层处理法。在填筑路基前,先开挖水沟将地表水排除,降低地基表层含水量,并采用透水性良好的砂砾回填,以确保施工机械良好的作业条件。可在软土地基顶面铺设厚度为0.6m～1.0m的砂垫层 ,使它成为软土层固结所需要的上部排水层,这样能有效缩短固结过程。砂垫层法施工简单,不需特殊机具设备,适用于软土层不很厚、或具有双面排水条件,软土表面无透水性低的硬壳等条件。砂垫层采用中砂及粗砂,要求级配良好。将石灰、水泥及土壤离子稳固剂等稳定材料混合在软土地基中,以提高地基强度特性,并通过改善机械作业条件来提高压实效果。

2、强夯法。强夯法即反复将重锤提到高处使其自由落下,依靠其重力和冲击力来夯击地基,提高其压实度和强度,又名为动力固结法或动力压实法。强夯法加固软土地基的效果主要取决于土的粒径、土层特性及其含水量,它适用于处理杂填土、素填土、碎石土、砂土、粉土、粘性土等地基,具有加固效果好、适用土类广、施工方便、处理费用低等优点。但对于饱和度较高的粘性土,以及淤泥和淤泥质土地基,处理效果不好,应慎用此法。

3、换填法。对于路基地面以下不太深的软弱土路基,可以将其挖除,并分层填充质地坚硬、强度较高、性能稳定的碎石、卵石、砂、煤渣、矿渣等材料,压实后即成为良好的人工地基。此法适用于浅层淤泥、淤泥质土、松散素填土、暗洪、暗沟等地基处理。其工程量较大,处理效果差。

4、土工合成材料法。可将以人工合成的聚化物制成的土工合成材料置于路堤内部、表面或各种结构层之间,起到过滤、排水、防渗、隔离、加筋和防护等作用。在软土路基中放置筋材后,便于土体构成了一个复合体,筋材成为抗拉构件与土产生相互摩擦作用,相当于给土体施加了一个侧压力增量,限制了土体的变形,提高路基的整体强度。

5、水泥搅拌桩法。水泥搅拌桩加固软土路基的方法,主要是通过水泥与水即周围土体发生一系列的复杂物理化学作用,形成强度相对较高的桩体,桩与周围土体形成复合地基,共同增强路基稳定性,提高路基承载力,较少沉降。水泥搅拌桩法适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的黏性土等路基,软土路基的不排水抗剪强度不超过45kPa,当路基土天然含水量大于70%或pH值小于4时不宜采用此法,此外,当地基土体中含有碎石、卵石、伊利石以及氯化物等矿物时,应慎重此法。水泥搅拌桩法已经成为一种常见的高速公路软土地基处理方法,它具有施工简便、处理效率高、质量可靠等优点。水泥搅拌桩可分为喷浆法(湿法)和喷粉法(干法)两大类,固化剂采用水泥浆液时即为湿法,固化剂采用水泥粉时即为干法。通常湿法水泥剂量容易控制,成桩质量较好,而干法不易控制成桩质量,但干法能有效吸收软土地基中的自由水,对含水量的软土加固效果较为显著。

6、静力排水固结法。排水固结法包括排水系统和加压系统两部分,排水系统有竖向排水体和水平排水体,设置排水系统主要是改善路基排水条件,缩短排水距离,增加孔隙水排出的途径。加压系统包括堆载法、真空法、和电渗法等,它为地基土固结提供足够的压力。加压系统的作用会使饱和软粘土地基孔隙中的水被慢慢排出,地基发生固结变形,强度逐渐增长。

7、碎石桩法。碎石桩法是在软弱粘土中通过振动的管状设备在高压水流作用下成孔,并往孔内分批填入碎石等制成桩体,它们与桩间土共同组成具有一定强度的复合地基,以提高路基承载力,减少沉降。此种方法不受地下水位影响,造价低,处理效果好,已成为路桥软土路基的一种常见处理方法。其施工工艺流程依次为确定桩位、造孔、清孔、填料、振密成桩、断电停水并移至下一桩位,施工过程中要加强水、电、料三者的控制,以提高成桩质量。

8、抛石挤淤。通过在常年积水的洼地,以及厚度较薄,排水困难,泥炭呈流动状态的软土路基底部抛投片石,将淤泥挤出基底范围,从而使地基强度得到提高。此法施工简单、迅速、方便,在填完片石后,要用重型机械反复碾压,然后在其上铺设反滤层,再进行填土。

9、反压护道法。对于路堤高度不大于2倍极限高度路段的软土路基,可在路堤两侧填筑一定宽度的护道,以平衡路堤下的淤泥向两侧隆起的趋势,减轻路堤施工中的滑动破坏,使路堤更加稳定。此法机具设备和材料简单,施工方便,但后期沉降大,养护工作也较为复杂,适用于非耕作区、取土方便的地区,对泥沼不宜采用。

三、影响软土路基处理的相关因素分析与研究

1、路基状况。软土路基的土质和地基构成是选择处理方法的重要依据,粘性土除了压实法外,其他方法均适用,而对可能发生液化的砂性土则采用振动压实法或挤实砂桩法来予以加固。如果软土层浅而薄,可用简单的表层处理法,若软土层较厚,应采用表层处理法配合其他方法来处理。重要的构造物基础常用开挖换填法。

2、道路性质。道路等级较低时,可先铺简易路面,等到路基完成沉降并稳定后,再铺正式路面。道路等级愈高,平整度愈重要,就越要用有效的方法来进行加固处理。路堤的设计高度与宽度也会对处理方法的选择产生影响,道路所在地段也很重要,对于构造物邻接地段应加强处理。

3、施工条件。工期、材料、机械的作业条件等不同的施工条件也会对处理方法的选择产生影响。

4、周围环境。施工中还有充分考虑所选施工方法对周围环境的影响,如地基振动、噪音、排出的泥水等。施工中应考虑对路堤附近的民房和其他重要构造物的影响,选择对它们扰动较小并且处理效果好的施工方法。

四、结语

地基与建筑物的关系非常密切。地基虽不是建筑物本身的一部分,但它在建筑中占有十分重要的地位。地基问题的处理恰当与否,不仅直接影响建筑物的造价,而且直接影响建筑物的安危,即它关系到整个工程的质量、投资和进度,因此其重要性已愈来愈多地被人们所认识。在道路施工过程中，不可避免会遇到软土地基的处理问题。本文就此谈了谈自己的看法。

参考文献

[1] 谢俊东.浅析公路施工中软土地基的处理[J].中国高新技术企业,2009

[2] 李彰明 .软土地基加固的理论、设计与施工[M].北京:中国电力出版社,2006

[3] 苏建林 .公路工程施工技术 [M].北京 :人民交通出版社,2005