馬斌 張洪濤

摘 要：伴隨著“十三五”規(guī)劃的開局，各地政府均進一步的開始交通基礎設施建設，尤其是高速公路方面，但在我國中南部存有大量的軟弱基礎，因此科學地研究軟土地基的處理方法就具有重要意義。文章首先對現階段軟基的處理實施情況及問題進行了大體的分析總結，并簡要闡述了軟基處理的原則，然后針對性地提出了軟基的基本處理方法，滿足了路基穩(wěn)定性及承載力的要求，達到了預期效果。

關鍵詞：換填土墊層 石灰攪拌樁 CFG樁

1.現階段軟土地基實施的處理情況及問題

公路設計人員對于不同的道路基礎土壤結構及類型，設計的方案也均有不同。目前我國主要在研究軟基性質的基礎上，很大程度上參考甚至是引用了施工作業(yè)人員的現場工作經驗。至今為止國內還沒有統(tǒng)一的軟土劃分標準，這也使得技術人員不能準確的預測軟基處理效果，各類不確定因素過多，極大的影響了道路的路基使用效果。國內目前軟基處理技術總體上相較歐美國家較為落后，這就需要技術人員開拓思路，在以往的軟基處理方法基礎上大膽進行創(chuàng)新，進而確定科學合理的施工工藝。當前很多設計單位還未能充分地發(fā)揮大數據的應用，很多高速公路在施工中依舊使用傳統(tǒng)的經典力學進行分析計算。對于較為常見的軟質基礎而言，經典力學分析能獲得較為優(yōu)秀的處理效果。但面對復雜的軟基條件，經典力學就很難進行有效的分析運算，極易出現比較大的誤差概率。

2.軟基的處理原則

在高速公路軟基處理的實施中，依據以往軟基處理的成功經驗及案例，對軟基處理的效果，影響因素較多，并且成因比較復雜，即便多種具備類似甚至相同物理特性的軟質基礎，根據道路的不同使用功能及性質，在進行軟基處理的施工中，使用的方法也是各不相同的，并存在著較大的差異性。因此，為了進一步提高軟基處理的施工質量，在項目建成后，要想實現高速公路所帶來輻射性經濟效益，必須要在處理方案比選過程中，對道路基礎的各項物理參數進行詳細的勘探、分析以及計算。同時，技術人員還要深入現場進行實地考察以及地貌勘探分析，在此基礎上進一步深入了解道路基礎結構、具體位置，尤其是路基所含的各類軟濕土壤層，以及軟基形成的原因和主要特征。收集分析清楚以上參數以后，才能提供較為成熟的高速公路軟基處理方案。

此外，綜合考慮到部分地區(qū)詳細勘探具有一定的難度，所以，在實施在高速公路軟基處理的過程中，要對以往成功的項目案例進行全面分析，得出數據，再與所要實施軟基處理公路的成本以及實際狀況相結合，綜合實現對道路軟基的處理加固工作，目的就是使用合理的處理工藝來解決基礎的沉降問題，以提高承載力為導向，確保道路高效、優(yōu)化的施工建設。

3.軟基的基本處理方法

3.1換填土墊層

軟基地質最主要的問題就是承載力不能滿足設計要求，換填土墊層作為一種常規(guī)的軟件處理方式，就是把道路基礎中一定深度的較差土層挖除，然后把承載力較高的中粗砂、碎石、石屑或其他工業(yè)廢料換填并壓實，從而改善軟基基礎等不良地基的強度，使其能達到道路建設的設計要求。換土墊層法常用的墊層有：砂卵石及砂礫墊層、土墊層、素煤渣墊層、碎石墊層、灰土或工業(yè)礦渣以及用其它性能穩(wěn)定、符合規(guī)范要求的材料。施工單位應該充分地依據工程實際情況繼而選擇適當的墊層，進行科學經濟的施工。但這種方法只能處理淺層軟土，對于地質變化較大或軟土層較厚的地區(qū)只能另擇其法。

3.2基底表層排水固結+堆載預壓

軟基基底最主要的成因就是路基表層中土的含水量>正常值，從而使得路基整體的承載力大幅下降。要進行處理，首先就要對軟弱基礎的表層進行排水，使其固結。表層排水的施工要貫穿整個施工環(huán)節(jié)，譬如在道路路基填筑時，采用性能良好的填筑材料或施打排水板等，狀況不同的軟基處理須合理選擇排水措施，具體選擇要充分考慮道路項目的施工條件，從而最大程度地達到排水固結的目的；再者，通過填料堆載，使基礎的土進而壓密、沉降、固結，也可以提高地基強度，減少路堤建成后的沉降量，此兩種方法經常聯合使用。但這種聯合方法也有其不足之處：（1）壓載一般在6個月以上，施工周期長，嚴重制約后續(xù)工程進度；（2）沉降量較大的時候，需補充較多的填料，按照常規(guī)項目的計量辦法，土體穩(wěn)定報告出具方可計量，施工單位資金壓力較大；（3）在雨量充沛的地區(qū)使用此種方法，經一系列項目驗證，效果差強人意。

3.3增加攪拌樁

3.3.1石灰攪拌樁

在土壤塑性指標較高的軟基區(qū)域經常采用石灰攪拌站的施工工藝，效果良好，性能可靠。該工藝就是使用機械強制將石灰和軟基中的原狀土攪拌、混合。在此過程中，石灰會充分吸收軟基中的水分，在降低土壤含水率的同時，從而使得攪拌后的灰土混合物發(fā)生固結，形成灰土樁及樁間土協同受力的復合地基，較高地增加了基底的承載力，從而滿足道路主體的設計承載力要求。此外，石灰攪拌樁還能有效改良軟基強度不足、沉降現象多等狀況，良好的保證了道路使用功能的發(fā)揮。

3.3.2水泥攪拌樁

水泥攪拌樁的施工工藝主要應用于由粉土、軟質淤泥、灰碳質土等土質構成的公路基底處理。石與灰攪拌樁法的工藝原理基本一致，在日常施工過程應用較多。水泥攪拌樁施工工藝在正式施工前，要進行試樁，取得相應的施工參數后，才能準確地掌握水灰比、泵送時間和泵送壓力，確定攪拌機下鉆及提升速度，以及最佳的攪拌次數等，水泥攪拌樁與樁間土形成的復合承壓地基結構，對于提升基底承載力具有重要意義。

此兩種攪拌樁施工工藝大致相同，優(yōu)缺點也相當明顯。

優(yōu)點：（1）在軟基處理工程中廣泛使用，施工技術成熟；（2）工程造價相對較低。

缺點：（1）攪拌樁處理深度有限，一般≤18m，無法保證處理效果；（2）對地基承載力提高幅度有限，質量控制難度較大。

3.3.3CFG樁及預應力管樁

水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）是在普通碎石樁的工藝基礎上進一步發(fā)展而來，樁體施工中加入了水泥和粉煤灰繼而形成了高粘結強度的樁，改良了碎石樁的剛性，不但很好地發(fā)揮了樁體結構的豎向摩阻作用，同時又提高了樁基的端阻承載力，CFG樁、樁間土、褥墊層三者合力形成了復合基礎結構。預應力管樁與CFG作用原理基本相同，通過進入持力層，進而產生對路基主體結構支撐，同時對軟土擠壓密實，從而減輕或控制路基沉降。

優(yōu)點：（1）各類地質情況均能適應，且耐久性良好；（2）較大程度的提高軟土基礎的承載力及穩(wěn)定性，便于控制后續(xù)的沉降；（3）環(huán)保效果良好，污染較小。

缺點：（1）工程造價相對較高；（2）施工質量（主要是垂直度）要求嚴格；（3）若出現斷樁事故，接樁或補樁難度較大。

3.4真空預壓工藝

真空預壓最開始在日本修建新干線時采用，后來在國內軟基研究中，以中交一航局為主，天津大學、南京水科院聯合攻關研究，對此工藝進行了探索、研究，已在我國高速公路建設中逐漸大規(guī)模應用，均取得了良好的效果，真空預壓的原理是使得處理范圍內形成一個整體，采用機械設備抽真空過程中，膜下迅速地形成了負壓結構，軟基中的孔隙水持續(xù)由塑料排水板排出，孔隙水壓力降低，實現了固結密實淤泥的目的。再者，軟基基礎在真空膜下負壓和上部的大量荷載雙重作用下，能產生較大幅度的沉降，這樣就進一步提高了基礎的承載力。所以在一般在項目上，常聯合堆載施工同時使用。在中交一航局第二工程有限公司參建的連云港、青島、安徽等地的項目中，均采用此種工藝，施工效果較好。

優(yōu)點：（1）施工質量可靠，能較大地提高土體的承載力；（2）環(huán)境污染小，設備簡單，易于操作；（3）造價較為低廉

缺點：（1）施工周期較長，后續(xù)工期壓力大；（2）施工中，地表位移量較大，一定程度上能影響到周圍構筑物。

4.結語

綜上所述，透徹地研究分析高速公路軟基處理的工藝，對于提高公路施工質量及后續(xù)的使用效果有著極其重要的意義。在后續(xù)的施工中，施工技術人員應進一步加強學習分析影響軟基處理工藝的各項因素，并在現場施工中做到科學、合理的應用，從而取得最佳的處理效果。

參考文獻：

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