馬朝文　呂　偉

摘要：文章首先闡述了軟土地基尤其是濱海軟土地基的特點，對目前常用的軟土地基處理方法以及新技術進行了分析，從中比較、選擇適合濱海軟土地基處理的方法，經(jīng)過在深圳濱海大道的實際應用，得到了令人滿意的結果，并強調以現(xiàn)場原位試驗來確定軟土工程力學性質，將更符合工程實際。

關鍵詞：濱海道路；地基處理；軟土；軟土地基

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2009）01-0079-02

隨著沿海城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，對高等級道路的建設需求也不斷地加大。但由于沿海道路地質形成的特殊性，沿線路基下經(jīng)常存在深厚的軟土層，這極大地影響了道路的長期穩(wěn)定和安全使用，使得濱海道路建設的難度加大。因此，濱海軟土地基處理技術的研究對沿海道路的建設十分重要。

一、軟土的概述

淤泥及淤泥質土總稱為軟（粘）土。它是在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學作用形成，天然含水量大于液限、天然孔隙比大于1.0的粘性土。當天然孔隙比大于1.0而小于1.5時為淤泥質土；當天然孔隙比大于1.5時為淤泥。軟土廣泛分布在我國東南沿海、內陸平原和山區(qū)，如天津、上海、杭州、寧波、溫州、福州、廈門和廣州等沿海地區(qū)，以及昆明和武漢等內陸地區(qū)。

天然軟土具有下列特征：

1．含水量高：淤泥和淤泥質土的含水量多為50%～70%，液限一般為40%～60%，天然含水量隨液限的增大而增加。

2．孔隙比大：天然軟土的孔隙往往要比同一垂直壓力下的重塑土的孔隙比高出0.20～0.40。

3．滲透性?。浩錆B透系數(shù)值一般在1×10^-4～1×10^-8cm/s之間。而大部分淤泥和淤泥質土地區(qū)，由于該土層中夾有數(shù)量不等的薄層或極薄層粉砂、細砂、粉土等，故在垂直方向的滲透性比水平方向要小。

4．壓縮性高：淤泥和淤泥質土的壓縮系數(shù)a1-2一般為0.7～1.5MPa-1，最大達4.5MPa-1，且隨著土的液限增大，壓縮性增大。

二、常用軟土地基處理方法

軟土地基是指在地基敷設的自然地面下存在含水量豐富、孔隙比大和承載力低的地基。軟土地基加固就是將低承載能力和大壓縮性的原狀土加固到足以承擔地基所需的強度和工后沉降要求，有時也為了減少地基的滲透性。為了達到上述目的，通常有兩類方法：一類是對天然地基土體進行土質改良；另一類是在天然地基中插入（也包括置換）材性較好的材料，如砂石、土工合成材料、混凝土、鋼管等。土質改良的方法可分為下述幾類：預壓使軟粘土產(chǎn)生排水固結；振密、擠密松散土體；灌入固化物使之與天然地基土體形成復合土體，如水泥土；凍結或燒結天然土體以改善其物理力學性質。

目前工程中常用的地基處理方法有如下分類：

1．置換。置換是用物理力學性質較好的巖土材料置換天然地基中部分或全部軟弱土或不良土，形成雙層地基或復合地基，以達到提高地基承載力、減少沉降目的。置換屬淺層處理法，適用于軟弱土層位于地基表面且最大深度一般在3m，最大不超過5m的情況。

2．排水固結。排水固結是指土體在一定荷載作用下固結，孔隙比減小，強度提高，以達到提高地基承載力，減小工后沉降的一種方法。

3．灌入固化物。灌入固化物是向地基中灌入或拌入水泥，或石灰，或其他化學固化材料在地基中形成復合土體，以達到地基處理的目的。

4．振密、擠密。振密、擠密是指采用振動或擠密的方法使土體進一步密實以達到提高地基承載力和減少沉降的目的。主要包括下述地基處理方法：表層原位壓實法、強夯法、振沖密實法、擠密砂樁法、擠密碎石樁法（括振沖擠密碎石樁、振動沉管擠密碎石樁、沖錘成孔擠密碎石樁和一千振成孔碎石樁等）、孔內夯擴擠密樁法、爆破擠密法、土樁和灰上樁、以及夯實水泥土樁法等。

5．加筋。加筋是在地基中設置強度高、模量大的筋材，以達到提高地基承載力、減少沉降的目的。強度高、模量大的筋材可以是鋼筋混凝土，低強度混凝土，也可以是土工合成材料等。

6．冷熱處理。冷熱處理是通過凍結，或焙燒、加熱地基土體改變土體物理力學性質以達到地基處理的目的，主要包括：凍結法、燒結法。

三、濱海軟土地基處理技術常用方法

1．袋裝砂井預壓法。在軟土地基上填土時，由于土體固結排水所需的時間和滲透路徑長度的平方成正比，在地基中設置連通的排水體可以大大縮短預壓固結所需的時間，因此通常在預壓時先在地基中設置砂井之類的排水體，然后分級加載預壓，我們將這種方法稱為排水固結法。

2．塑料排水板法。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展和科技的進步，在軟基處理過程中，出現(xiàn)了一種代替袋裝砂井的新材料，即塑料排水板。塑料排水板的作用與原理和袋裝砂井相同，設計時可將塑料排水板的斷面換算成相當直徑的袋裝砂并。與袋裝砂井法相比塑料排水板法具有插板機械輕、效率高、對土擾動小、造價低等優(yōu)點，因此，近幾年來在公路、鐵路、水電、港口、機場、建筑等工程中得到了廣泛的應用。

3．強夯置換法。強夯法又名為動力固結法或動力壓實法。這種方法是反復將重錘（一般為10～40t）提到高處使其自由落下（一般落距為10～40m）夯擊地基，從而使地基的強度提高、壓縮性得到降低的方法。

4．土工合成材料法。土工合成材料是以人工合成的聚化物為原料制成的各種類型產(chǎn)品?？芍糜趲r土或其他工程結構內部、表面或各種結構層之間，具有過濾、防滲、隔離、排水、加筋和防護等多種功能，發(fā)揮加強、保護巖土或其他結構功能的一種新型巖土工程材料。

5．粉體噴射攪拌樁。粉體噴射攪拌樁是利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機械將粉狀固化劑噴入軟土地中強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的樁體，并與樁間土體共同作用組成復合地基。

四、濱海軟土路基處理新技術

1．工程概況

深圳市濱海大道跨越低臺地、古砂堤、海灣潮間帶、水下淺灘及海積平原等多個地貌單元，工程地質條件復雜，根據(jù)地形、地貌、地層結構及工程地質條件復雜程度，將全線劃分為工程地質3個大區(qū)?，F(xiàn)分區(qū)簡述如下：

Ⅰ區(qū)地貌單元為低臺地及古砂堤。地層結構自上而下為人工填土，植物層，海積粗砂，沖、洪積粘土，坡、殘積粘土及殘積礫質粘土，總體上講工程地質條件較好，除人工填土和植物層需清除（或處理）外，其余地層的允許承載力在160～220kPa之間。

Ⅱ區(qū)區(qū)段長7.25km，位于深圳灣北岸潮間帶及水下淺灘，根據(jù)淤泥層的生成環(huán)境、淤泥層的工程性質及地層厚度和層次構造，Ⅱ區(qū)進一步劃分為四個亞區(qū)，Ⅱ1、Ⅱ3亞區(qū)的厚度相近，而Ⅱ3亞區(qū)下伏層中有沖、洪積淤泥質上分布。II 2的厚度最厚，Ⅱ4亞區(qū)因其淤泥層厚度明顯薄于其他亞區(qū)而劃出。

Ⅲ主要為魚塘，原始地貌為海積平原，地層結構依次為人工填土，海積淤泥層，海、沖積礫砂，殘積礫質粘土。海積淤泥層厚度2m左右，工程性質比Ⅱ2亞區(qū)好。

2．地基處理方法

濱海大道地基處理主要采用土工布+砂墊層+塑料排水板+超載預壓排水固結方法處理。依據(jù)濱海大道工期、路堤填土高度和淤泥層厚度的不同，確定近期主路基范圍超載預壓排水板間距為1.2m，超載量為1.30～2.0m不等。近期的主路基和綠化帶范圍排水帶間距為主盲溝，橫斷面方向按50m間隔設次盲溝，主次盲溝交匯處設集水井。

濱海大道地基處理采用土工布+砂墊層+塑料排水板+超載土預壓排水固結法，施工順序為：圍堰土堤、橫隔堤—場地清理—土工布鋪設—鋪砂墊層—排水板作業(yè)—主次盲溝、積水井設置—路基土填筑—超載土填筑—超載土卸除。

濱海大道地基處理設計技術控制指標：

（1）工后沉降量：一般路基20cm；橋頭接坡高填土路基15cm。工后不均勻沉降差1.0×10-3。

（2）施工期及固結歷時：近期實施的主路基范圍按14個月考慮；遠期實施的主路基及綠化帶范圍按5年考慮。

3．效果檢驗

為掌握超載預壓排水固結的效果，在超載預壓期間，在現(xiàn)場進行十字板和靜力觸探試驗，鉆探采用原狀土樣在室內進行物理力學性試驗，同天然狀態(tài)的各項性能指標對照，濱海大道超載預壓排水固結效果顯著，達到了預期的目的。

五、小結與建議

1．道路工程地基處理技術方法多種多樣，應因地制宜，做出正確的選擇，以便在保證工程質量的同時盡可能降低工程造價。因此本文針對濱海軟土地基的自身特點，在現(xiàn)有的軟土地基處理方法中，經(jīng)過比較選擇了適合濱海軟土地基處理的方法，并經(jīng)在深圳濱海大道的實際應用，得到了令人滿意的結果。

2．塑料排水板超載預壓排水固結法處理濱海大道軟基，從十字板強度測試成果，靜力觸探試驗成果和鉆探原狀土樣的物理力學性試驗成果表明，淤泥層的平均含水量已由89.1%減小到52.9%，壓縮系數(shù)由2.28MPa-1減小到1.18MPa-1。十字板、靜力觸探和抗剪強度指標增長2～3倍，濱海大道軟基處理效果十分明顯。

3．軟土是一種具有特殊工程性質的土類，其物理力學指標，成因類型的微變都對工程建筑有較大的不良影響?，F(xiàn)行規(guī)范均把軟土作為一個獨立的土類進行規(guī)定，對工程實踐有重要的指導作用。但由于軟土的成因復雜，鉆探取樣困難，運輸和室內制樣擾動大，常使其物理力學指標失真。本文強調應以現(xiàn)場原位試驗來確定其工程力學性質，將更符合工程實際。

參考文獻

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[4]劉玉卓．公路工程軟基處理[M]．北京：人民交通出版社，2002．

作者簡介：馬朝文（1973- ），男，湖北公安人，供職于無錫華巖勘測設計有限公司，中級職稱，研究方向：巖土工程；呂偉（1977- ），男，江蘇豐縣人，供職于江蘇徐州工程勘察院，研究方向：巖土工程。