探究深基技术在公路施工软土地基处理中的应用

摘要：我国目前是公路建设的飞速发展阶段，公路建设的等级不断提高，以适应经济发展的要求。当今，在软土地基上修筑路基已经非常普通。本文对深基在公路施工中软土地基处理技术进行了分析。

关键词：公路施工软土地基处理技术应用

Abstract: At present, our country is in the rapid development period of highway construction. The continues level improvement of highway construction is to adapt to the requirement of economic development. And now, subgrade construction on soft soil has been very ordinary. In this paper, the deep soft soil subgrade process technology of highway construction are analyzed.

Keywords: highway construction; soft soil process technology; application

中图分类号：F540.3 文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）

现如今，随着高等级、高要求公路建设的快速发展，公路施工中不可避免地出现公路路基穿过软土带的情况。因此，软土地基上修筑路基已不可避免。公路软土地基的成功处理技术，已经成为提高建设速度、降低工程造价、确保工程质量的十分重要的措施之一。

一、现有软土地基处理方法存在的主要问题

(1)未能因地制宜选用合理、有效地处理方法，在选用地基处理方法方面存在一定的盲目性。例如，对饱和软粘土地基不宜采用振密、挤密法加固技术。我们要依据地基加固原理和工程地质条件，因地制宜选用合理、有效地处理方法尤其重要。另外，我们对技术上的可行性方案比较和优化不够。所采用的方法并不是较好的方法，也不是最好的方法。虽然工程问题是解决了，但是浪费了时间和金钱。

(2)未能正确评价各种地基处理方法的适用性。每种地基处理方法都有自己的适用范围，每当我们在工程施工时遇到具体的问题就盲目扩大它的应用范围，所以，对这种情况施工单位更要特别注意。

(3)地基处理理论落后于实践

从实践-理论-再实践的角度来看，实践先于理论是一般性规律，对土木工程更是如此。倘若我们只重视理论研究，而缺乏对各种地基处理技术实践也是发展中存在的问题之一。

(4)许多处理方法缺乏完善的质量检验

完善的质量检验手段是确保施工质量的重要措施。但是，目前不少处理方法缺乏完善的质量检验手段。

二、常见软土地基处理方法

(1)表层处理法

表层处理的厚度要根据软土物理力学性质而定，一般规定为30～60cm，处理过薄效果差，过厚又不经济。压实与养生是表层处理法的两个重要环节，用熟石灰、水泥以及离子稳固剂稳定软土，需要处理的土应在最后一次搅拌后立即压实；用生石灰稳定土，必须在拌和时初进行碾压处理，待生石灰水解结束后再次碾压处理。压实后如果能有足够的强度，就不必进行专门的养生，由于施工条件与土质不同，处理土的强度增长也不均衡，所以应做好一周时间的养生。

(2)强夯法

强夯法是提高地基的强度以及降低压缩性的一种方法，是通过反复将重锤(一般为10-40t)提到一定高处使其自由落下(一般落距为10-40m)去夯击地基来实现。它具有加固效果好、设备简单、施工方便、适用土类广、施工期短、节约材料、节省劳力、施工费用低和施工文明等优点。

(3)换填法

换填法是挖去基础以下不太深的一定范围内的软弱土层，然后材料分层充填强度较高、性能稳定、质地坚硬、且具有抗侵蚀性的碎石、砂、素土、卵石、灰土、矿渣、煤渣等，同时以人工或者机械施工方法分层夯、压、振动，使之满足要求的密实度标准，成为良好的人工地基。

(4)静力排水固结法

静力排水固结法是指在地基中设置砂井竖向排水体，并利用建筑物本身的重量分级逐渐加载，或在建筑物建造以前，先在场地进行加载预压，使土的孔隙水充分排出，进而逐渐固结，地基发生沉降，逐步提高强度的方法。

三、选择软土地基处理方法时应考虑的因素

(一)地基状况

(1)土质、砂性土：对那种易发生液化的砂性土采用振动压实法或挤实砂桩法进行改善。对于粘性土质：可采用除了压实法外的其他方法。但所采取的方法对处理土基的扰动必须尽量小。

(2)地基构成。对于浅而薄的软土层，最简单的处理方法是表层处理法。构造物基础采用开挖换填法。如果软土层较厚，应采用其他方法与表层处理法配合使用。对夹有砂层且厚度较薄(3～4m)的软土层，常常采用表层处理法或荷载压重法等，即便是有5cm的砂层也应定位是有效排水层。

(二)道路性质

(1)道路等级越高，平整度就越重要，就需要采取行之有效的沉降处理措施。如果道路等级较低时，可先铺简易路面，等待沉降结束后，再铺正式路面用以节约资金。

(2)道路形状。路堤设计高度和宽度是选择处理方法要考虑的关键因素。如果采用换填法，对于宽而低的路堤容易发生局部性破坏；反之，窄而高的路堤，下面易被换填。对于设计高度大而稳定有危险的路堤，压重法将受到限制采用。还有路堤越宽越高，地基产生的压力球的根部越深而引起深处粘土层的沉降。

(3)道路所在地段。对于一般地段，剩余沉降即使大到一定的程度，只要沉降不大，路面基本上不会丧失平整度。但遇到与构造物相连的地段，剩余沉降将造成错台和路面形成对行等非常危险的情况发生。如果路基稳定性不够，桥台将受到大的土压力作用而引起侧向位移的事故发生。所以，构造物邻接地段的处理措施显得非常重要。

(三)施工条件

不同的施工条件要选用的不同的处理方法，经济性也不一样。主要影响因素有工期、材料以及机械的作业条件等。

(四)周围环境

(1)施工对周围环境的影响，例如噪音、振动地基以及地下水变化和排出的泥水等等，在选择施工的方法时必须考虑进去。

(2)在地基特别软弱的情况下，附近地基经常发生大的沉降或隆起。这样，在路堤坡脚附近有民房或重要构造物时，应考虑控制剪切变形且减小总沉降量的方法为主要技术措施。

四、软土地基处理技术在公路施工中的应用―以某公路为例

4.1高速软基处理方法

该地区高速软土地基路段较多，软土地基应根据软土、淤泥的物理力学性质，埋层深度，路堤高度，材料条件，公路等级等因素分别采取以下处理措施。

1）淤泥层厚度较小的路段：土工格栅+山皮石+土工格栅+改良土的方法。

淤泥上有50~80cm亚粘性土，具有一定的稳定性，且淤泥厚度在1~2米之间，地面积水较易排除，因此采用土工格栅+山皮土+改良土的措施。由于地下水位高，该公路沿线的软土水稳性差，浸水时承载力很低，土工格栅和山皮土配合可以提高路基填料的水稳性，还可减弱地下水的毛细作用对路基产生不良影响。

2）地处盐池中，池中淤泥较厚，且水位较高路段：抛石挤淤+土工格栅+改良土。

淤泥厚在2~3米之间，排水困难，也无法清淤，采用措施是抛石挤淤+土工格栅+改良土，同时加宽水面线以下的路堤宽度，这样处理可以提高路基的整体稳定性，并有效控制路基沉降。

4.2高速公路软基处理施工工艺

1）淤泥层厚度较小的路段：

施工准备测量放样排水清淤铺筑第一层土工格栅山皮土填筑铺筑第二层土工格栅填筑第一层改良土铺筑第三层土工格栅填筑第二层改良土

2）盐池，池中淤泥较厚，且水位较高路段：

施工准备测量放样抛石挤淤碾压铺筑土工格栅填改良土碾压检查验收

4.3公路软基处理施工组织设计

4.3.1排水清淤

积水较少地段直接采取抽水措施将积水抽排干净，待水抽干后，用挖掘机配合湿地推土机清除底部淤泥，清至出现原状土为止。淤泥清除后放至指定地点，清淤经监理工程师验收后，按设计规定材料进行回填。

清淤完成后及时恢复中线，用白灰弹出片石填筑的内外边线，经监理工程师同意后，方可进行片石填筑。

4.3.2片石填筑

1、材料

片石抗压强度不应低于30Mpa，片石中部厚度不应小于15cm。

2、试验段

正式施工前，在现场选取200m路段作为试验段先行施工，以检验施工方法及工艺流程、施工机械的配置组合、石料回填时机及厚度、碾压遍数等技术指标。施工完毕报监理批准后，再依照试验段经验展开大面积施工。

3、片石填筑的方法

（1）片石用自卸汽车运至施工地点。采用推土机推平，平地机精平，确保厚度和平整度，采用震动压路机和三轮压路机碾压，确保压实度。片石填宽要超出设计宽度30cm以上，为下步工序做好准备。

（2）分层填筑时，按水平分层，先低后高，根据现场情况先中央后两侧式卸料，并用推土机推平，碾压层厚度控制在50cm。

（3）片石顶部在碾压时应采用碎石屑等细料进行找平然后以50T以上（激振力+自重）的重型压路机进行碾压，至轮迹小于8mm为止，其上填筑路基土。片石弯沉检验待改良土第一步完成后进行。

（4）片石填筑后及时进行削坡。（改良土及石灰土填筑完毕后也及时削坡）

4.3.3换填改良土

1、施工方法

改良土拟采用集中场拌，用稳定土拌和机拌和。

2、材料

(1)石灰

(a)石灰粉使用III级以上的消解石灰。

(b)石灰在用于工程之前进场，经充分消解形成能通过l0mm筛孔的粉状。

(c)石灰集中堆放，在开工之前按《公路工程无机结合料试验规程》(JTJ057-94)或根据监理工程师意见进行试验，并须符合规定要求。

(2)粘土

使用塑性指数为12~18的粘性土以及含有一定数量粘性土的中粒土和粗粒土。使用前，根据监理工程师要求进行试验，并需符合规定要求。

(3)改良土检测

改良土土按照规定频率取样，按照《公路工程无机结合料试验规程》中的标准方法进行混合料的含水量、石灰含量和无侧限抗压强度试验。

3、试验段

正式施工前，在现场选取200m路段作为试验段先行施工，以检验施工方法及工艺流程、施工机械的配置组合、上料方法及数量控制、松铺系数等技术指标。施工完毕报监理批准后，再依照试验段经验展开大面积施工。

五、结论

总而言之，软土地基的处理质量直接影响到路基的基础承载力，也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。所以，对公路软土路基处理新技术的研究十分重要。

参考文献

[1]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

[2]黄兴安.市政工程质量通病防治手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2004