公路軟土地基的加固措施
引言
公路跨越的空間距離大，而我國地理地貌結構又豐富，軟土在我國分布十分廣泛,其中沿海地區(qū)、長江、珠江三角洲等濱海和湖沼地帶尤為普遍，從而不可避免地帶來公路路基穿過軟土地區(qū)的情況。文章首先從軟土的工程特性出發(fā)，總結概括軟土對公路工程的危害及實施軟土地基的必要性，分析公路軟土地基施工所面臨的問題，探討軟土地基常見的加固方法。
一、軟土的工程特性
（1）高壓縮性。一般正常固結的軟土的壓縮系數(shù)約為α1-2=0.5～1.5MPa-1，最大可達α1-2=4.5MPa-1；壓縮指數(shù)約為Cc=0.35～0.75。軟土含水量較高，孔隙比大。一般含水量為35%～80%，孔隙比為1～2。在壓力作用下，容易發(fā)生壓縮變形，大部分壓縮變形發(fā)生在垂直壓力100KPa左右。
?。?）抗剪強度很低。根據(jù)土工試驗的結果，我國軟土的天然不排水抗剪強度一般小于20kPa，其變化范圍在5～25kPa；有效內(nèi)摩擦角約為20°～35°；固結不排水剪內(nèi)摩擦角12°～17°。正常固結的軟土層的不排水抗剪強度往往是隨距地表深度的增加而增大，每米的增長率約為1～2kPa。
（3）觸變性——原狀土受擾動以后，破壞了原有結構，降低了土的強度，經(jīng)過一段時間沉積，強度又會恢復的性質。
?。?）滲透性很小。軟土的滲透系數(shù)一般約為1×10-6～1×10-8cm/s，不利于排水。
（5）非均勻性——因沉積環(huán)境變化，常夾有厚薄不等的粘土層，使地層在垂直和水平分布上不均勻。
?。?）具有明顯的流變性。在荷載作用下，軟土承受剪應力的作用產(chǎn)生緩慢的剪切變形，并可能導致抗剪強度的衰減，在主固結沉降完畢之后還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結沉降。
二、軟土對于公路工程的危害
根據(jù)上述軟土的特點，以軟土作為公路的地基是十分不利的，具體危害概括為如下幾點：
(一)影響交通安全。出現(xiàn)路基的滑移，開裂，路面起伏不平，橋涵通道等人工構造物處的跳車顛簸等質量通病，給公路行車安全帶來不同程度的危害。
(二)損害構造物。造成地基失穩(wěn)，使構造物沉降過大或不均勻沉降，對構造物造成不同程度的危害。路基施工時要對軟土地基進行處理，保證公路的穩(wěn)定性，使來往車輛及司乘人員安全，快速，舒適地行駛在公路上。
(三)浪費資源，損害公共財物，增加工程造價。公路建設需要耗費大量的人力、物力，是一件浩大的工程，地基出現(xiàn)問題，公路又要重新返工補救。又需再次投入大量的人力物力。造成大量財物及資源的浪費。
三、公路工程實施軟土地基的必要性
據(jù)以上軟土的工程特性及對公路的危害，對軟土實施加固地基，是十分必要的：
（一）增加地基的不透水性，常用于防止流砂、鋼板樁滲水、壩基漏水、隧道開挖時涌水以及改善地下工程的開挖條件；截斷滲透水流，增加邊坡、堤岸的穩(wěn)定性。
（二）提高地基承載力，減少地基的沉降和不均勻沉降，增強壓密穩(wěn)定力度和較短時間達到最終沉降，消除側向滑動位移，以免路堤向兩側膨脹擠出，確保路基及其外側建筑物、或其他農(nóng)田、蝦池、魚塘的安全。
?。ㄈ奋浲恋鼗某晒μ幚?，已經(jīng)成為提高建設速度、確保工程質量、降低工程造價的重要措施之一。軟土地基的加固處理質量直接影響到路基的基礎承載力，也是保證道路建成后安全、高效運營的關鍵。
四、現(xiàn)有軟土地基處理方法存在的問題
(一)未能因地制宜合理選用處理方法。
在合理選用地基處理方法方面有時存在一定的盲目性。例如飽和軟粘土地基不適宜采用振密、擠密法加固。根據(jù)工程地質條件和地基加固原理，因地制宜合理選用處理方法特別重要。在這方面，現(xiàn)在的問題是對幾個技術上可行方案進行比較、優(yōu)化不夠。采用的不是較好的方法，更不是最好的方法。有時工程問題是解決了，但造價高和工期長。
（二）不能正確評價每種地基處理方法的適用性。
人人都承認每種地基處理方法都有一定的適用范圍，但遇到具體問題就會盲目擴大其應用范圍，對這種情況施工單位更應注意。
五、軟土地基加固措施
軟土由于具有含水量高、壓縮性大、透水性差和流變性強等工程特性，一般不能直接作為天然地基使用，需經(jīng)過加固處理以減小道路路基在荷載作用下引起的沉降或不均勻沉降。不同的措施是有其針對性的,有時需要采用綜合治理，軟土路基處理方法較多，分類也各有不同，常用的處理方法主要有：
（一）淺層軟弱地基的處理
《建筑地基處理技術規(guī)范》中規(guī)定：墊層法適用于淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。換填墊層法按其換填材料的功能不同，又分為墊層法和褥墊法。
1. 墊層法——又稱開挖置換法、換土墊層法，簡稱換土法。通常指當軟弱土地基的承載力和變形滿足不了建（構）筑物的要求，而軟弱土層的厚度又不很大時，將基礎底面以下處理范圍內(nèi)的軟弱土層的部分或全部挖去，然后分層換填強度較大的砂（碎石、素土、灰土、礦渣、粉煤灰）或其它性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料，并壓（夯、振）實至要求的密實度
2. 褥墊法——是將基礎底面下一定深度范圍內(nèi)局部壓縮性較低的巖石鑿去，換填上壓縮性較大的材料，然后分層夯實的墊層作為基礎的部分持力層，使基礎整個持力層的變形相互協(xié)調。褥墊法是我國近年來在處理山區(qū)不均勻的巖土地基中常采用的簡便易行又較為可靠的方法
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1.強夯法。對于地質分層較為均勻，上部結構較為密實、下部軟土已經(jīng)固結的地基，可以采用強夯處理，這種方法是反復將夯錘（質量一般為100～400kN）提到一定高度使其自由落下（落距一般為10～40m），給地基以沖擊和振動能量，從而提高地基的承載力，降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性黃土的濕陷性等。同時，夯擊能還可提高土層的均勻強度，減小將來可能出現(xiàn)差異沉降。處理后地基沉降也比較均勻，地基差異小，能有滿足路基的穩(wěn)定性要求。
2.排水固結法。對于下部軟塑、流塑、淤泥等未固結的飽和軟粘土，建議采用排水固結法進行排水，加快軟土地基固結沉降。采用預壓、降低地下水位、電滲等方法促使土層排水固結，以減少地基的沉降和不均勻沉降，提高承載力。主要用于處理軟弱粘性土地基。
3.加筋法是在土中埋設土工聚合物（即土工織物）或拉筋，形成加筋土或各種復合土工結構，或沿不同方向設置直徑為75mm-250mm的樁，形成樹根狀樁群，即所謂樹根樁，以減小地基沉降，提高地基承載力或增強土體穩(wěn)定性。土工聚合物還可起到排水、反濾和隔離作用。如下圖。
土工格柵加筋擋墻
4.樁基法。當淤土層較厚，難以大面積進行深處理，可采用打樁辦法進行加固處理。而樁基礎技術多種多樣，早期多采用水泥土攪拌樁、砂石樁、木樁，目前很少使用,一是水泥土攪拌樁水灰比、輸漿量和攪拌次數(shù)等控制管理自動化系統(tǒng)未健全，設備陳舊，技術落后，存在攪拌均勻性差及成樁質量不穩(wěn)定問題；二是砂石樁用以加固較深淤泥軟土地基，由于存在工期長，工后變形大等問題，已不再用作對變形有要求的建筑地基處理；三是民用建筑已禁用木樁基礎。
5.反壓護道法是在路提兩側真筑一定寬度的護道，使路堤下的淤泥或泥炭向兩側隆起的趨勢得到平衡，以提高路堤在施工中的滑動破壞安全系數(shù)，達到路堤穩(wěn)定的目的。反壓護道法加固路基的特點是不需要特殊的機具設備和材料，施工簡易，但占地較多、用土量較，后期沉降大，養(yǎng)護工作量大。一般適用于非耕作區(qū)、取土方便的地區(qū)和路堤高度不大于(5／3—2)倍極限高度路段的軟土處理，對泥沼不宜采用。
結語
地基的質量對工程產(chǎn)品的使用性能影響較大，軟土地基的加固處理質量直接影響到路基的基礎承載力，也是保證道路建成后安全、高效運營的關鍵，施工的技術人員必須意識到軟土地基的危害性，認真測定基底的承載力，并根據(jù)不同的地質情況，采用切實可行的處理方案，同時一定要采集施工后的沉降數(shù)據(jù)，積累經(jīng)驗，為今后的施工打下堅實的基礎。軟土地基的處理方法很多，前輩們的工程實踐經(jīng)驗很寶貴，值得我們借鑒，在實際工程中需要我們也要勇于探索，力求用最簡單 最經(jīng)濟的施工方法完成任務！
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