摘要：高速公路是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)物，它的建成通車又能促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。高速公路造就了高速經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)帶，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有巨大的推動(dòng)作用。我國(guó)沿海諸省，大部分為淤泥質(zhì)海岸，土層分為淤泥、淤泥質(zhì)土及淤泥混砂層，屬于飽和的正常固結(jié)軟土，軟土地基處理是一個(gè)需要得到重視的問題。本文根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)初步探討了目前我國(guó)高速公路的地基處理方法。

關(guān)鍵詞：高速公路;軟土性;地基處理

前 ?言

高速公路在公路運(yùn)輸中占有重要的地位并發(fā)揮著巨大的作用[1]。自30年代美國(guó)及德國(guó)開始興建高速公路，至50年代世界各國(guó)大力發(fā)展以來，目前，在全世界60多個(gè)國(guó)家共修建高速公路 14萬千米，公路客貨運(yùn)輸比例大大增加，甚至超過了鐵路。我國(guó)在80年代中期，確立了發(fā)展高速公路的方針[2]。由于高速公路對(duì)路基沉降的要求很高（在公路使用年限內(nèi)，普通路段的工后沉降應(yīng)小于30cm，路橋結(jié)合處工后沉降小于10cm，過渡段沉降坡差小于2‰），而沉降恰是軟土地基的主要問題，所以在軟土地基上修筑高速公路，特別是修筑高路堤時(shí)，若對(duì)軟基不加以處治或處理不當(dāng)，往往會(huì)導(dǎo)致路基失穩(wěn)或過量沉降，直接影響到公路的質(zhì)量和整個(gè)工程的進(jìn)度。

一、處理原則及方案比選

對(duì)軟基進(jìn)行加固是控制高速公路沉降的主要方法，由于地基加固是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。選取合適的加固方案是軟基上修筑高速公路的關(guān)鍵。

1.處理原則

根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)天然地基進(jìn)行加固時(shí)，其費(fèi)用占總投資的比重很大，約1/3左右，甚至更大些，所以要選擇經(jīng)濟(jì)、有效的處理方案。正確的方法是綜合考慮地基條件、環(huán)境條件和施工條件，并結(jié)合公路工程成線狀分布，地質(zhì)條件千變?nèi)f化的特點(diǎn)，采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，選擇恰當(dāng)?shù)奶幚矸桨?。在這方面，采用微機(jī)開發(fā)的軟件CAD系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)能節(jié)省大量工作量。

2.地基加固方案及其選擇

軟土地基的處理方法很多，對(duì)高速公路的地基處理方案選擇設(shè)計(jì)時(shí)，一般先是根據(jù)總沉降量大小進(jìn)行初步確定，即沉降量大者（大于40cm）采用深層處理，沉降量較大者（30～40cm）采用淺層處理，沉降量小者（小于30cm）則不作處理，而采用路堤預(yù)壓，自然沉降法。但由于實(shí)際情況的復(fù)雜性，這種根據(jù)總沉降量來決定是否需要加固的方法，往往不能達(dá)到預(yù)計(jì)目的，因此，應(yīng)以工后沉降量為標(biāo)準(zhǔn)來決定地基是否需要加固。

根據(jù)國(guó)內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)正常固結(jié)的軟土而言，排水固結(jié)法是最經(jīng)濟(jì)合理的，應(yīng)優(yōu)先從中選取合適的方法。只有在特殊情況下如工期過緊，承載要求過高而又缺乏堆載的條件下才會(huì)考慮其它加固方案。根據(jù)國(guó)內(nèi)幾條高速公路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，目前選擇軟基處理的思路是一般路段采用預(yù)壓排水法或結(jié)合砂井排水板的預(yù)壓法處理，橋頭和構(gòu)造物過渡地段采用加固處理土樁或碎石料樁。一些學(xué)者研制了地基處理優(yōu)化設(shè)計(jì)程序。對(duì)各種軟土厚度及路堤高度而言，優(yōu)選的順序是：先考慮不處理的可能性;再考慮淺層處理;最后考慮深層處理。

二、目前的軟基處理方法

具體處理方法可大致歸為兩大類，即排水固結(jié)法和樁體擠密加固法。此外，還有換填法、強(qiáng)夯法、反壓護(hù)道法等。在實(shí)際的應(yīng)用中，往往并非單取一種方法，而是發(fā)揮幾種方法的各自優(yōu)勢(shì)綜合運(yùn)用。下面就目前國(guó)內(nèi)外常用的幾種高速公路軟土地基處理方法的特點(diǎn)及使用條件作簡(jiǎn)要介紹。

1.排水固結(jié)法

基本原理是根據(jù)固結(jié)理論，利用路堤自重荷載壓密地基，同時(shí)通過人工加設(shè)土層的垂直和水平的排水通道，縮短排水的距離來加速地基的固結(jié)。主要方法有淺層處理中的砂墊層、砂溝法及土工織物和深層處理中的砂井預(yù)壓法、塑料排水板法、真空預(yù)壓法和新出現(xiàn)的ISS法。

2.樁體擠密加固法

樁體擠密加固法其基本原理是通過施工設(shè)備在軟基中加入樁體，樁體對(duì)軟土產(chǎn)生擠密作用并與天然地基構(gòu)成復(fù)合地基，提高軟基的整體強(qiáng)度，從而達(dá)到加固的目的。形成的樁體各式各樣，有水泥土樁、砂樁、碎石樁、二灰土樁甚至用工業(yè)廢料做成的鋼渣樁等等，都在實(shí)際中得到一定的應(yīng)用。

3.換填法

換填法通常用于軟土地基分布范圍較小，軟土厚度在2m以內(nèi)，路堤高度較低的情況。具體辦法可將軟土層全部挖除，然后采用砂、碎石、塊石、卵石、片石等滲水性較好的材料或強(qiáng)度較高的粘土進(jìn)行填筑，以提高地基的承載力。

4.強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法屬于振密、擠密地基處理法的范疇，但與傳統(tǒng)的振密、擠密不同。最早由法國(guó)Menard技術(shù)公司于1969年對(duì)Cannes附近Napoule地區(qū)廢棄石料地基的處理。

強(qiáng)夯法在開始創(chuàng)世時(shí)，僅用于加固砂土和碎石土地基，經(jīng)過20多年的發(fā)展和應(yīng)用，它已適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基的處理。對(duì)飽和度較高的粘性土，一般而言處理效果不顯著，其中尤其是用以加固淤泥和淤泥質(zhì)土地基，處理效果更差，使用時(shí)應(yīng)慎重對(duì)待。但近年來，對(duì)高飽和度的粉土與粘性土地基，有人采用在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料，強(qiáng)行夯入并排開軟土，最終形成砂石樁與軟土的復(fù)合地基，并稱之為強(qiáng)夯置換（或動(dòng)力置換、強(qiáng)夯擠淤）。

5.拋石擠淤法

拋石擠淤法通常用于淤泥厚度小于3m、呈流動(dòng)狀態(tài)、排水困難、料源充足的情況。拋石順序宜沿道路中線向前拋填，然后逐漸向兩側(cè)擴(kuò)展，以便將淤泥向兩邊擠出。當(dāng)拋石拋出軟土面后，應(yīng)用較小的塊（碎）石墊平，并用碾壓設(shè)備反復(fù)碾壓至設(shè)計(jì)壓實(shí)度，然后在其上鋪設(shè)反濾層，再填土至設(shè)計(jì)高程。

6.灌漿法

灌漿法（Grouting）是指利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過注漿管把漿液均勻的注入地層中，將液以填充、滲透和擠密等方式，趕走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置，經(jīng)人工控制一定時(shí)間后，漿液將原來松散的土?；蛄严赌z結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能高和化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”[6]。

三、結(jié)束語

高速公路軟基處理中主要需解決的即是沉降問題，要結(jié)合實(shí)際條件選擇好具體處理方案。軟土地基設(shè)計(jì)計(jì)算與其它土工問題一樣包括變形與穩(wěn)定性兩大方面，由于高速公路一般路堤高度3～5m，穩(wěn)定問題不突出，但對(duì)沉降變形要求高，因而沉降變形往往是地基處理設(shè)計(jì)控制因素。地基處理新方法如袋裝砂井法、袋裝碎石樁法可在高速公路軟基處理中推廣使用。國(guó)外一些新技術(shù)值得我們借鑒，如在處理液化地基及其它松散地基時(shí)，共振擠密法是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。該方法利用振動(dòng)翼插入土中，通過頻率變化使之與土產(chǎn)生共振，從而振密地基，提高強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)：

[1]高速公路叢書編委會(huì).高速公路路基設(shè)計(jì)與施工.北京：人民交通出版社，1998.

[2]蔣振雄等.論我國(guó)高速公路建設(shè)的主要巖土工程問題.東南大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，11（6）：8～19.

[3]張誠厚，袁文明，戴濟(jì)群編著.高速公路軟基處理，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997 .

[4]東南大學(xué)等四校合編.地基及基礎(chǔ)，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998

[5]劉松玉等.SASW法在液化地基加固處理中的應(yīng)用研究. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，9（5）：86～90.

[6]葉書麟，韓杰，葉觀寶等編著.地基處理與托換技術(shù)（第二版），北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994.

作者簡(jiǎn)介：黃宇峰，性別：男，年齡：39，畢業(yè)學(xué)校：河海大學(xué)，專業(yè)：港口航道及海洋工程，現(xiàn)在職稱：工程師，單位：中交第三航務(wù)工程局交建工程分公司。