剖析軟土地基的成因與防治措施論文

導語：剖析軟土地基的成因與防治措施論文一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著我國公路事業的蓬勃發展，尤其是高等級公路的普遍應用，對公路軟土地基提出了較高的要求。而公路工程不可避免的要經過大量的軟土地區，所以軟土地基的處理與防治就成為影響工程質量與投資效益的關鍵一環。筆者對軟土地基的成因與防治措施作一簡要探討。

關鍵詞：軟土地基；下沉；防治措施

軟土地基是指天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土軟弱地基。軟土地基極易變形，造成路基整體下沉或局部沉陷，導致路面破壞。公路構造物也會由于軟土地基失穩，造成結構物破壞、橋頭錯臺等一系列的公路病害。

1原因分析

1.1地質原因

在工程地質不良、泥沼軟基豐富的地段填筑路堤，當路堤填料不斷增加時，路基產生壓縮沉降或擠壓位移，致使路堤隨之沉降。

1.2路基填料

在《公路路基施工技術規范》(JTGF10－2006)中，對路基填料有以下規定：

(1)含草皮、生活垃圾、樹根，腐殖質的土嚴禁作為路基填料。

(2)泥炭、淤泥、凍土、強膨脹土、有機質土及易溶鹽超過允許含量的土，不得直接用于填筑路基。

(3)液限大于50％，塑性指數大于26，含水量不適宜直接壓實的細粒土，不得直接作為路基填料。

(4)粉質土不宜直接填筑于路床，不得直接填筑于浸水部分的路堤及冰凍地區的路床。

1.3地下水和地表水

水是公路的天敵，對路基更是危害無窮，當水進入路基后導致路基填料含水量增大，強度穩定性降低，造成路基沉陷等一系列公路病害。

1.4設計方面

由于工程前期地質勘測資料不全、不細，未能真實反映出軟土地基，或者由于設計部門設計不完善甚至未做任何地基處理措施導致填筑起的路基在施工過程中或者工程完工后出現不同程度的沉陷。

1.5施工方面

首先進行軟地基處理時，由于加載過快，未能及時進行沉降位移速率觀測，當接近或超過臨界填土高度時，仍快速填筑，當荷載超過地基承載能力，導致路堤失穩。其次，軟土地區路堤施工計劃中未考慮地基固結工期以及在施工過程中，對質量把關不嚴。未能達到軟基處理的設計要求，都會直接導致路基下沉。

2防治措施

軟土地基具有較大的破壞性，因而只要外在荷載加在土基上出現有害的過大變形和強度不夠等現象都需對沉降進行防治處理，其目的是改善地質力學性能，增加其穩定性。軟土地基防治首先要提高路基設計質量，方案要切實可行。設計部門在設計前要對沿線的地質地層情況、各類土質、路基填料進行全面調查和試驗，在此基礎上應因地制宜，就地取材，制定出合理有效的軟基處理方案。下面介紹幾種常用的處理方法。

2.1砂(礫)墊層

砂(礫)墊層采用砂或天然級配砂礫，經分層壓實。作為地基的持力層，提高基礎下部地基強度，并通過墊層的壓力擴散作用，降低對地基的壓實力。減少變形量。同時墊層可起到排水作用，地基土中孔隙水可通過墊層快速排出，能加速下部土層的沉降和固結。該方法適用于2m以內軟弱、透水性強的黏性土地基。不宜用于加固濕陷性黃土地基及滲透系數極小的黏性土地基。

2.2拋石擠淤

在淤泥厚度小于3m，表層無硬殼，呈流動狀態，排水困難，石塊易于取得的條件下采用拋石擠淤的方法。這種方法是為了換填但不進行挖掘，而是靠換填材料的自重使軟弱層遭受破壞后被強制擠出而進行的換填。拋投石塊的順序應沿路中線向前拋填，然后向兩側擴展，以便淤泥向兩旁擠出。片石高出軟土后，應用較小石塊填塞墊平，再用重型機械碾壓，以使填石緊密，并在其上鋪設反濾層后再進行填土。

2.3加固土樁法

加固土樁主要是以水泥、石灰、粉煤灰等材料作為固化劑的主劑，利用深層攪拌機械和原位軟土進行強制攪拌，經過物理化學作用生成一種特殊的具有較高強度、較好變形特性和水穩性的混合柱狀體。它對提高軟土地基承載能力，減少地基的沉降量有明顯效果。

2.4土工合成材料

在地下水位較高的松軟土基路堤中，采用墊隔土工布加強路基剛度，且利于排水。在高填路堤，可適當分層墊隔。在軟基上墊隔土工布時可使荷載均勻分布，從而有效地避免不均勻沉降。

2.5砂樁和袋裝砂井法

砂樁處理法是在軟土地基中鉆成一定直徑的孔眼，灌以粗砂或中砂。利用上部荷載作用加速軟土的排水固結的方法。袋裝砂井是事先把砂裝入長條形、透水性好的編織袋內，然后用專門的機具設備打人軟土地基內代替普通大直徑砂井。袋裝砂井既有大直徑砂井的作用。又可以保證砂井的連續性，避免縮徑現象。另外由于袋裝砂井的直徑小，材料消耗小，工程造價低，施工速度快，設備輕型，更適應在軟弱的地基中施工。

2.6碎石樁

碎石樁是利用一個產生水平向振動的管狀設備，以高壓水流邊振邊沖在軟弱黏性地基中成孔，在孔內分批填入碎石加以振密制樁，與周圍黏性土形成復合地基，這種加固技術稱為振沖置換法或碎石樁法。與排水固結法相比，其加固期短，可以采用快速連續加載方法施工路堤，對縮短工期十分有利。

2.7塑料排水板法

塑料排水板是在紙板排水的基礎上發展起來的一種方法，它的優點是：單孔過水面大，排水暢通，質量小。強度高，耐水性好。塑料排水板是由芯體和慮套組成的復合體，或是由單一材料的多孔管道板帶。濾膜芯帶復合結構塑料排水板有兩種材料組合而成，中間為帶有各種通水孔道的芯板。如口琴型、城墻型、圓孔型、雙面交錯凹凸乳頭型等，外面包裹一層無紡土工織物濾層。目前國內生產的塑料排水板均屬這一類。單一多孔管道板帶一般采用兩片聚乙烯(或其他高分子材料)微孔薄片黏合(或壓合)而成，中同具有多孔管道。這種排水板制作工藝比較復雜，國內市場較少見。

2.8強夯和強夯置換法

強夯法即“強力夯實法”或稱“動力固結法”。它是將重錘從高處自由落下，給土體以沖擊和振動，從而提高地基的強度。降低土體的壓縮性。強夯置換法利用重錘高落差產生的高沖擊能將碎石、片石、礦渣等性能較好的材料強力擠入地基中，在地基中形成一個一個的粒料墩，墩與墩間土形成復合地基，以提高地基承載力，減少沉降。

軟土地基的處理除以上幾種常用的方法外。還有真空預壓、真空堆載聯合預壓、水泥粉煤灰碎石樁、沉管灌注樁、靜壓管樁等多種方法，但目的只有一個，就是要增強路基的穩定性，減少工后沉降。為此，除選擇合理的處理方案外，還要在施工中嚴格施工工序和規范要求，保證工程質量，并在施工過程中做好穩定性和沉降的動態觀測，以確保路堤在施工中的安全和穩定，并能正確預測工后沉降，使工后沉降控制在設計的允許范圍之內。

總之，軟土地基處理是一個比較復雜的問題，我們必須在取得可靠的地質資料和試驗數據后，因地制宜，制定切實可行的處理方案，才能使這一公路病害得到有效的控制。