【正文】 關(guān)鍵詞軟土地基 病害類(lèi)型 原因分析 處理措施 引言 在公路工程建設(shè)中，不可避免的會(huì)遇到軟土地基問(wèn)題。因此，我們要更好的了解軟土病害的成因，繼而找出更好的處理措施。當(dāng)路基在上部結(jié)構(gòu)的自重及外荷載作用下，產(chǎn)生過(guò)大的沉降和不均勻沉降變形時(shí)，會(huì)影響結(jié)構(gòu)物的正常使用，特別是超過(guò)結(jié)構(gòu)物所能容許的不均勻沉降時(shí)，結(jié)構(gòu)可能開(kāi)裂破壞。 軟土地基在公路工程中造成的危害： 1)勘察設(shè)計(jì)不詳細(xì)或不準(zhǔn)確，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)該做軟基處理的地段未做處理設(shè)計(jì)。 3)雖然做了軟土地基處理，但是措施不力，施工不當(dāng)造成路堤失穩(wěn) 。 5)擾動(dòng)“硬殼層”或填筑不當(dāng)，使“硬殼層”遭受破壞，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。事后專(zhuān)家分析，最有可能是地基出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)樯徎ê优暇霸匪诘膮^(qū)域?qū)儆谏虾Ａ魃潮容^嚴(yán)重的區(qū)域，其地基是屬于我們常說(shuō)的軟土地基，如果地基不經(jīng)過(guò)加固處理，很容易引起房屋傾斜。因?yàn)榈貥兜乃嘤懈邩?biāo)要求，如果沒(méi)有達(dá)到會(huì)發(fā)生斷裂。 例 3： 2021 年 4 月 4 日下午 4 點(diǎn)左右，福建羅長(zhǎng)高速公路馬尾到琯頭段長(zhǎng)柄高架橋往北 500 米處發(fā)生大面積塌方，塌方路段長(zhǎng)度約 70米，塌陷落差達(dá) 15 米左右。駕駛員心有余悸地告訴記者，當(dāng)時(shí)的感覺(jué)就像乘電梯往下掉，所幸人車(chē)都沒(méi)有受損。 根據(jù)以上三個(gè)例子可見(jiàn)，工程中軟土 地基處理的重要性和必要性。 所有的軟土都是在淡水或鹽水中沉積的，由于沉積的地質(zhì)環(huán)境 (如海灘、三角洲、河口灣、瀉湖、湖泊、沼澤等 )的不同，其空間范圍和天然性狀也因其沉積環(huán)境及其水動(dòng)力條件的變化而異。 軟土的來(lái) 源主要是巖石的風(fēng)化產(chǎn)物，因此其成分直接取決于母巖。 軟土路基病害成因 按照《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（ JTGF102021），選擇填料不得使用淤泥等劣質(zhì)土，液限大于 50、塑性指數(shù)大于 26 的土，以及含水率超過(guò)規(guī)定的土。 地下水和地表水 水浸入路基，引起路基內(nèi)水位上升，填料中含水率增大，強(qiáng)度、穩(wěn)定性降低 ，造成路基下陷等破壞。 施工方面 軟土地基處理后，填土加載過(guò)快，尤其當(dāng)接近或超過(guò)臨界高度時(shí)，仍快速填筑，未能仔細(xì)進(jìn)行沉降動(dòng)態(tài)觀測(cè)控制，路堤失穩(wěn)；施工過(guò)程中質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，選擇的塑料排水板型號(hào)和長(zhǎng)度、粉噴樁、噴粉量、處理深度和攪拌等要求不滿(mǎn)足要求。 （ 1）孔隙比和天然含水量大我國(guó)軟土的天然孔隙比 e一般在 1～2 之間，淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量 W＝ 50～ 70%，高的可達(dá) 200%，普遍大于液限。 （ 3）透水性弱 軟弱土盡管其含水量大，透水性卻很小，滲透系數(shù) K≤ 1（ mm/d）。 （ 4）抗剪強(qiáng)度低 軟土通常呈軟塑～流塑狀態(tài)，在外部荷載作用下，抗剪性能極差，我國(guó)軟土無(wú)側(cè)限抗剪強(qiáng)度一般小于 30KN/m2（相當(dāng)于 0． 3KN/m2）?！?15176。其靈敏度（含水量不變時(shí)原狀土與重塑土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng) 度之比）一般在 3～ 4 之間，有的甚至更高。究其原因主要有兩個(gè)方面：一是由于剪應(yīng)力的增加。二是由于軟土地基本身抗剪強(qiáng)度的減小。 軟土路基的勘察 軟土路基工程勘察 軟土地基工程地質(zhì)勘察是針對(duì)不同環(huán)境所沉積的軟土地基，通過(guò)多種勘察手段，如地表地質(zhì)調(diào)查、物探、鉆探、現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)、開(kāi)挖試坑等，得到能反映所研究的軟土地基最基本的物理及力學(xué)特性的各種參數(shù)，為工程建設(shè)項(xiàng)目的可行性研究、規(guī)劃選址、地基處理方案設(shè)計(jì)以及施工監(jiān)測(cè)等服務(wù)。因此，軟土工程地基勘察的目的有二：一是要查明公路路堤下面的地層情況，提供地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所需要的數(shù)據(jù)資料；二是要對(duì)整體工程的地質(zhì)條件作出評(píng)價(jià)，以便在確保 建筑場(chǎng)地地質(zhì)穩(wěn)定的前提下，促使地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、合理。初步勘察工作為工程初步設(shè)計(jì)服務(wù)，是在可行性勘察的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，為工程的規(guī)模、造價(jià)提供依據(jù)。通過(guò)初步勘察應(yīng)提交軟土地基工程地質(zhì)初步勘察報(bào)告，“報(bào)告”應(yīng)包括文字部分和圖表部分。圖表資料包括：道路全線(xiàn)工程地質(zhì)總平面圖、縱斷面圖，各比較方案的軟基路段工程地質(zhì)平面圖、縱斷面圖，鉆孔地質(zhì)柱狀圖，十字板剪切圖，靜力觸探圖，標(biāo)準(zhǔn)貫入圖，土的 ep 曲線(xiàn)圖或 elgp 曲線(xiàn)圖，固結(jié)系數(shù)與荷載關(guān)系圖，無(wú)側(cè)限抗壓應(yīng)力與應(yīng)變圖等相關(guān)圖 件。其目的是要查明地層結(jié)構(gòu)及其物理力學(xué)性質(zhì)、軟土的固結(jié)歷史、強(qiáng)度和變形特性，并對(duì)地基的穩(wěn)定性及其承載能力作出評(píng)價(jià)；查明地下水的埋藏條件、地層的滲透性；對(duì)取得的軟土地基技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析提供地墓變形穩(wěn)定計(jì)算參數(shù)，分段提出地基處理建議；編制軟基設(shè)計(jì)及其路堤施工圖設(shè)計(jì)所需的工程地質(zhì)勘察資料與報(bào)告。提供圖件的形式和初勘報(bào)告類(lèi)似。 工程地質(zhì)調(diào)查與測(cè)繪是一項(xiàng)以工程觀點(diǎn)對(duì)一個(gè)特定地區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步地質(zhì)研究的工作類(lèi)型。多年來(lái)的勘察經(jīng)驗(yàn)表明，未進(jìn)行工程地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪就開(kāi)始勘探工作會(huì)“欲速則不達(dá)”，往往要返工。 鉆探是工程地質(zhì)勘察的主要手段，它能直接觀察鑒別巖性和劃分地層，并沿孔深進(jìn)行原位測(cè)試和取原狀土樣，是獲得地質(zhì)資料的主要渠道。事實(shí)上，軟土發(fā)育地區(qū)的地下水位均較高，軟土地層基本處于地下水位以下且為飽和狀態(tài)；對(duì)于淤泥或淤泥質(zhì)粘土，因其滲透性較差，泥漿對(duì)其含水量的影響并不明顯。 工程地質(zhì)鉆孔是獲取勘探成果資料的主要途徑，它直接關(guān)系到地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性、可靠性，影響到工程建設(shè)的質(zhì)量和造價(jià)。 (2)非連續(xù)取芯鉆進(jìn)的回次進(jìn)尺，對(duì)于螺旋鉆在 1． Om 以?xún)?nèi)，對(duì)于巖芯鉆探應(yīng)在 2． Om以?xún)?nèi)，取芯鉆進(jìn)時(shí)軟土層每回次進(jìn)尺不宜大于 2． Om，粉土每回次進(jìn)尺不大于 1． 5m。一般是一個(gè)回次完成后進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和取一個(gè)原狀上樣。 (3)對(duì)鑒別地層天然濕度的鉆孔，在地下水位以上應(yīng)進(jìn)行干鉆。 (5)施工過(guò)程中巖芯應(yīng)按次序排放，每一回次應(yīng)插放巖芯牌，注明起止深度、取樣或標(biāo)貫位置、編號(hào)、擊數(shù)等，根據(jù)需要決定是否應(yīng)裝箱保存。正確選擇取土器直徑，對(duì)取土質(zhì)量是很重要的。所以，選擇取土器直徑時(shí)應(yīng)注意考慮如下兩點(diǎn)：一是土樣擾動(dòng)帶的寬度，對(duì)于一般軟粘土，擾動(dòng)帶的寬度不超過(guò) 20mm，一般為 lOmm；二是土工試驗(yàn)環(huán)刀直徑，常用的有 62mm 和 80mm，相對(duì) 應(yīng)的取土器內(nèi)徑一般采用 75mm 和100mm。當(dāng)取土器貫人土中的深度與實(shí)際進(jìn)入取土器中的土樣長(zhǎng)度 L 的比值等于或略低于 1． 0 時(shí)，表明土樣未遭到壓縮擾動(dòng)。對(duì)于無(wú)粘性土 Hs=5～ 10 倍取土直徑；對(duì)于粘性土 Hs=10— 20 倍取土直徑。 軟土地基處理的目的與原則 由于軟土地基的承載力較 低，如果不做任何處理，一般不能承受較大的荷載。因此，在軟土地基上修建路基，要求對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。 不同道路所經(jīng)的地區(qū)土壤地質(zhì)條件不同，遇到的軟土地基也千差萬(wàn)別，而不同軟土地基處理方法的適用條件和經(jīng)濟(jì)性也不一樣。首先，必須充分研究進(jìn)行軟土地基處理的理 由、目的，然后考慮地基的性狀、道路的標(biāo)準(zhǔn)、施工條件、對(duì)周?chē)h(huán)境的影響等各種條件，選擇最符合要求且最經(jīng)濟(jì)的方法。選用以排水為目的的方法時(shí)，應(yīng)考慮軟土的顆粒級(jí)配范圍或滲透系數(shù)大小。 2）泥炭類(lèi)土。天然含水率在 300%以下的黑泥，透水性小，受擾動(dòng)時(shí)強(qiáng)度急劇下降。穩(wěn)定措施常采用反壓護(hù)道法和擠密砂樁法。軟土層淺而薄的情況，固結(jié)沉降量小，而且在短時(shí)間內(nèi)能停止沉降，滑動(dòng)破壞的可能性一般也很小。對(duì)重要構(gòu)成物的基礎(chǔ)，也常用開(kāi)挖換填法。 2)夾有排水砂層。如果出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)，也可采用修補(bǔ)路面、改正高差的方法。 工期長(zhǎng)，往往不需要采取專(zhuān)門(mén)的處理措施，可用慢速加載法在確保穩(wěn)定的狀態(tài)下填筑路堤，且通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間放置也能減小剩余沉降量。 處理工程措施所用材料來(lái)源及其經(jīng)濟(jì)性，也是選擇處理方法時(shí)必須考慮的重要因素。 施工機(jī)械的作用條件 在軟土地基上施工，不管采取何種施工方法，確保施工機(jī)械的作業(yè)條件是必須考慮的問(wèn)題。 施工深度 換填法的適用深度，開(kāi)挖換填時(shí)為 3m，強(qiáng)制換填時(shí)為 7~10m。 周?chē)h(huán)境 施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，如噪聲、振動(dòng)、地基的變化、地下水的變化、排出的泥水或使用的化學(xué)藥劑可能對(duì)地下水產(chǎn)生污染等，在選擇施工方法、處理方法時(shí)必須全面考慮。因此，在路堤坡腳附近有民房或重要構(gòu)造物時(shí)，應(yīng)考慮以減小總沉降量并控制剪切變形的方法為主要措施。 軟土路基常見(jiàn)的處理方法 換土法 當(dāng)軟土地基的承載力和變形不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，而軟土的厚度又不是很大時(shí)，將路基底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去，然后分層換填強(qiáng)度較大的砂（碎石、素土、灰土、二灰土等）或其他強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料，并用人工或機(jī)械方法壓（夯、振）實(shí)至要求的密實(shí)度為止，這種地基處理的方面稱(chēng)為換土法。雖然墊層材料不同。通過(guò)沉降觀測(cè)資料，發(fā)現(xiàn)不同材料墊層的特點(diǎn)基本相似，故可以近似按砂墊層的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。因其主要目的是為了消除或部分消除地基土的濕陷性、脹縮性和凍脹性，所以在設(shè)計(jì)時(shí)所需要考慮解決問(wèn)題的關(guān)鍵也應(yīng)有所不同。 1)墊層材料的選擇 （ 1）砂和砂石墊層材料 用砂和砂石料作為墊層材料時(shí)，應(yīng)選用顆粒級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的中、粗砂為佳，可摻入一定數(shù)量的碎（卵）石，但要分布均勻，顆粒的不均勻系數(shù)最好不小于 10。如用作排水固結(jié)地基的砂、石材料，含泥量不應(yīng)大于 3%，并且不應(yīng)夾有過(guò)大的石塊或碎石（