【正文】 軟土路基處理方法概述 摘要：軟土路基的加固有很多種方法，本文對(duì)常用的幾種方法從加以解釋對(duì)其加固機(jī)理 ,作用 ,作用范圍以及個(gè)別的工程實(shí)例的闡述 .新型的加固材料以及新工藝的開(kāi)發(fā)和利用對(duì)提高軟土路基的加固技術(shù)水平所起的重要作用等做以簡(jiǎn)單的闡述 . 在道路工程中經(jīng)常會(huì)遇到軟土路基，由于高速公路、高速鐵路的發(fā)展，對(duì)地基的承載能力要求越來(lái)越高，天然的軟土地基遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這些高檔次的構(gòu)造物對(duì)地基承載力的要求。 20 世紀(jì) 80～ 90 年代，由于人口膨脹土地資源日益緊張，同時(shí)軟土路基加固的技術(shù)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)條件有所改善，各種軟 土加固理論得到了充分的應(yīng)用與驗(yàn)證，軟基加固技術(shù)也得到長(zhǎng)足發(fā)展，在不同的領(lǐng)域里均有涉獵；到 20 世紀(jì) 90 年代以后 ,各種各樣的軟基處理技術(shù)已廣泛地應(yīng)用在各種道路工程中。 地基中常見(jiàn)的軟土，一般是指處于軟朔或者流朔狀態(tài)下的粘性土。其特點(diǎn)是天然含水量大、孔隙比大、壓縮系數(shù)高、強(qiáng)度低，并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質(zhì)性質(zhì)，工程地質(zhì)條件較差。選用軟土作為路基應(yīng)用，必須提出切實(shí)可行的技術(shù)措施。 這種土質(zhì)如在施工中出現(xiàn)在路基填土或橋涵構(gòu)造物基礎(chǔ)中，最佳含水量不易把握，極難達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度值，滿足不了相應(yīng)的密實(shí)度要求，在通 車后，往往會(huì)發(fā)生路基失穩(wěn)或過(guò)量沉陷。其危害性顯而易見(jiàn) ,故禁止采用。 在軟土地基上修筑路堤，特別是橋頭引道，如不采取有效的加固措施，就會(huì)產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉陷，導(dǎo)致公路破壞或不能正常使用即所說(shuō)的橋頭跳車。 一般地，除要確保新填筑路基的密實(shí)度以減少沉降外，包括原地面的地基總沉降必須達(dá)到基本穩(wěn)定，沉降量大致達(dá)到總沉降量的 80%以上時(shí)，才容許鋪路面。軟土地基沉降嚴(yán)重時(shí)，不僅增加填方數(shù)量，而且沉降或水平位移對(duì)臨近填土的橋臺(tái)、擋土墻、涵洞，甚至對(duì)附近的住宅、農(nóng)田以及路線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。 為此，根據(jù) 地基土的工程特性，選用適當(dāng)?shù)奶幚泶胧?。?jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐，在公路、鐵路中形成了多種形式的軟土地基處理方法，結(jié)合很多的施工企業(yè)多年施工經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)專家學(xué)者的論述進(jìn)行總結(jié)歸納如下： 1 換填墊層法 當(dāng)軟弱土層厚度不很大時(shí)，可將路基面以下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖除，然后換填強(qiáng)度較大的土或其它穩(wěn)定性能好、無(wú)侵蝕性的材料 (通常是滲水性好的中粗砂 )稱為換填或墊層法。此法處理的經(jīng)濟(jì)實(shí)用高度為 2～ 3m，如果軟弱土層厚度過(guò)大，則采用換填法會(huì)增加棄方與取土方量而增大工程成本。 通過(guò)換填具有較高抗剪強(qiáng)度的地基土，從而達(dá)到增強(qiáng)地 基承載力的目的，滿足構(gòu)筑物對(duì)地基的要求。 主要加固方法有換填、拋石擠淤、墊層、強(qiáng)夯擠淤幾種。墊層法根據(jù)材料的不同可分為砂 (礫石 )墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土 (灰土、二灰 )墊層。代表方法有砂墊層法及換填法。 砂礫墊層：當(dāng)路堤高度小于極限高度的 2 倍，軟土層較薄，填筑材料比較困難，或雨季施工時(shí)，采用砂礫 (砂 )墊層，在填土與基底之間設(shè)一排水面，從而使地基在受到填土荷載后，迅速地將地基土中的孔隙水排出，加快固結(jié)速度，提高地基的承載力，減少沉降，防止地基局部剪切變形。要注意控制填土速度，所用的材料為含泥量不 大于 5%的潔凈中粗砂，或最大粒徑小于 5cm 的天然級(jí)配砂礫。 換填法：在軟土厚度不大于 2m 時(shí)，利用滲水性材料 (砂礫或碎石 )進(jìn)行置換填土，可以降低壓縮性，提高承載力，提高抗剪強(qiáng)度，減少沉降量，改善動(dòng)力特性，加速土層的排水固結(jié)。它的特點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單，但費(fèi)用比較高。 拋石擠淤：當(dāng)軟土或沼澤土位于水下，更換土施工困難，且厚度小于 3m，表層無(wú)硬殼、基底含水量超過(guò)液限、路堤自重可以擠出的軟土之上，排水比較困難時(shí)，采用拋片石 (直徑一般不小于 30cm)擠淤的方法。從中部開(kāi)始拋石，逐漸向兩邊延伸，擠出淤泥，提高路基 強(qiáng)度。 2 深層密實(shí)法 采用爆破、夯擊、擠壓和振動(dòng)及加入抗剪強(qiáng)度高的材料等方法，對(duì)地基深層的軟弱土體進(jìn)行振密和擠密的地基加固方法稱為深層密實(shí)法。適用于軟土厚度 3m 的中厚軟土的加固，分布面積廣的軟基加固處理，其加固深度可達(dá)到 30m。 通過(guò)振動(dòng)、擠壓使地基中土體密實(shí)、固結(jié)，并利用加入的具有高抗剪強(qiáng)度的樁體材料置換部分軟弱土體中的三相 (氣相、液相與固相 )部分，形成復(fù)合地基，達(dá)到提高抗剪強(qiáng)度的目的。 主要加固方法：強(qiáng)夯法、土 (或灰土、粉煤灰加石灰 )樁法、砂樁法、爆破法、碎石樁法 (振沖置換法 )、石灰樁法、水泥粉煤灰 碎石樁 (CFG 樁法 )、粉噴樁法、旋噴樁法。代表方法有碎石樁法、強(qiáng)夯法、水泥粉煤灰碎石樁法、粉噴樁法。 強(qiáng)夯法：對(duì)于砂土地基及含水量在一定范圍內(nèi)的軟弱粘性土地基，可采用重錘夯實(shí)或強(qiáng)夯。它的基本原理是：土層在巨大的沖擊能作用下，土中產(chǎn)生很大的壓力和沖擊波，致使土體局部壓縮，夯擊點(diǎn)周圍一定深度內(nèi)產(chǎn)生裂隙良好的排水通道，使土中的孔隙水 (氣 )順利排出，土體迅速固結(jié)。強(qiáng)夯后地基承載力可提高 3～ 4倍，壓縮性可降低 200%～ 1000%。其佳夯擊能：從理論上講，在最佳夯擊能作用下，地基土中出現(xiàn)的孔隙水壓力達(dá)到土的自重壓力，這 樣的夯擊能稱最佳夯擊能。因此可根據(jù)孔隙水壓力的疊加值來(lái)確定最佳夯擊能。在砂性土中，孔隙水壓力增長(zhǎng)及消散過(guò)程僅為幾分鐘，因此孔隙水壓力不能隨夯擊能增加而疊加，可根據(jù)最大孔隙水壓力增量與夯擊次數(shù)關(guān)系來(lái)確定最佳夯擊能。 蘭海高速公路某滑坡體的堆積破碎泥巖堆積物厚度 4~含 水量 ~,凝聚力 ~,內(nèi)摩擦角 ~. 擠密砂樁、碎石樁加固法：屬于復(fù)合地基的一種，當(dāng)軟土層較厚，換填處理比較困難，地基土屬于非飽和粘性土或砂土?xí)r，采用擠 密砂樁或碎石樁加固法，可以使地基土密實(shí)，容重增加，孔隙比減少，防止砂土在地震或受震動(dòng)時(shí)液化，提高地基土的抗剪強(qiáng)度和水平抵抗力，減少固結(jié)沉降，使地基變均勻，起到置換、擠密、排水作用，防止地基產(chǎn)生滑動(dòng)破壞，提前完成沉降，減少沉降差。 3 排水固結(jié)法 在軟土地基上加壓并配合內(nèi)部排水，加速軟土地基的排水，加快軟土固結(jié)的處理方法稱為排水固結(jié)法。適用于處理各類淤泥、淤泥質(zhì)粘土及沖填等飽和粘性土地基。 軟土地基在附加荷載的作用下，逐漸排出孔隙水，使孔隙比減小，產(chǎn)生固結(jié)變形。在這個(gè)過(guò)程中，隨著土體超靜孔隙水壓力的逐漸擴(kuò)散，土 的有效應(yīng)力增加，并使沉降提前完成或提高沉降速度。 主要加固方法：堆載預(yù)壓法、砂井法、袋裝砂井、真空預(yù)壓法、電滲排水法、降低地下水位法、塑料排水板法。 預(yù)壓處理：分為超載預(yù)壓、等載預(yù)壓和欠載預(yù)壓等，其施工工藝簡(jiǎn)單，但工期較長(zhǎng)，超載預(yù)壓的時(shí)間一般為 6 個(gè)月，通常與排水處理地基相結(jié)合使用。廣州市新窯南路道路工程就是利用堆載法加固軟土路基的 .新窯南路道路工程起點(diǎn)為廣州大道 K4+600,終點(diǎn)為北山村 K11+700,全長(zhǎng)約 別為 :地殼硬殼包括松散狀雜填土 ,素填土和軟塑狀耕土 ,厚度為 ~。軟土層包括流塑狀淤泥和淤泥質(zhì)土 ,厚度為 ~,沿線厚度變化大 。下伏層包括粘性土和砂層 .堆載預(yù)壓時(shí)間從 1995 年到 2020 年 ,大約 7~8 年 . 袋裝砂井：對(duì)于軟土厚度大、路堤穩(wěn)定、填土高的軟土路基，采用袋裝砂井，可增加軟土豎直方向的排水能力，縮短水平方向的排水距離，加速軟土的強(qiáng)度。砂袋灌入砂后，砂井可采用錘擊法或振動(dòng)法施工。它的施工工藝復(fù)雜，費(fèi)用相對(duì)較高，所用的時(shí)間較長(zhǎng)，可采用矩形或梅花形布樁。 珠江地區(qū)某市公路的地質(zhì)勘探表明，地基土質(zhì)分布比較均勻，除表層 1。 0m 左右耕植土外，接著為 厚的高含水量、高壓縮性、低強(qiáng)度，高含粘性的超軟弱淤泥。第三層為厚約 的貝殼粉砂土；第四層又為 厚的淤泥質(zhì)粘土；以下分別是 厚粘土和 厚粉細(xì)砂。往下為擊數(shù)（ SPT）大于 19 擊的含礫粗砂層，再往下土質(zhì)更好。地基土質(zhì)為 20m 左右深厚的淤泥，含水量高達(dá) %，十字板剪切強(qiáng)度僅 4Kpa，且淤泥分布深度大致由前方向后方陸域傾斜，前淺