馬 棟

(臨汾市交通勘察設(shè)計(jì)院，山西 臨汾 041000)

1 軟土地基設(shè)計(jì)相關(guān)介紹

1.1 內(nèi)容介紹

軟土地基主要是指含水率高、孔隙比大、粘聚力小、壓縮性強(qiáng)、承載力低的地基，通常包括泥炭、淤泥等土質(zhì)組成。公路工程建設(shè)期間，若涉及此類(lèi)地基，需要通過(guò)設(shè)計(jì)有效處理。對(duì)于工程展開(kāi)全面勘察，掌握地質(zhì)信息，分析勘察數(shù)據(jù)，并制定合理的處理方案，展開(kāi)小范圍施工，通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)于設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。軟土地基當(dāng)中，淤泥含量較多，因此對(duì)施工十分不利。

1.2 設(shè)計(jì)原則

軟土地基的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循特定原則，才能保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高地基承載性能，確保公路工程的建設(shè)質(zhì)量，達(dá)到規(guī)定使用年限，控制后期出現(xiàn)沉降量過(guò)高的問(wèn)題。具體而言，應(yīng)遵循如下原則：(1)針對(duì)公路工程，通常應(yīng)避開(kāi)含有高粘度填土、深厚軟土的地基，若難以避開(kāi)，還可對(duì)比路橋施工方案，適當(dāng)運(yùn)用橋梁結(jié)構(gòu)；(2)按照現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，從工程造價(jià)、工期等角度分析，結(jié)合不同施工技術(shù)運(yùn)用對(duì)于工程進(jìn)度的影響，合理設(shè)計(jì)地基處理方案。

1.3 設(shè)計(jì)方法

在公路工程中，軟基問(wèn)題十分常見(jiàn)，并且地基處理的難度較高，也是設(shè)計(jì)面臨的難點(diǎn)部分。設(shè)計(jì)軟土地基時(shí)，需要保證設(shè)計(jì)方法運(yùn)用科學(xué)合理，能夠結(jié)合施工問(wèn)題優(yōu)化設(shè)計(jì)，從實(shí)際出發(fā)，選擇軟土地基的處理方法，具體如下。

(1)置換法，針對(duì)公路地基內(nèi)部和施工要求不符的土質(zhì)，可使用機(jī)械進(jìn)行挖掘，換填其他符合施工要求的材料，有效提高地基的承載力，控制后期沉降問(wèn)題。使用此方法能夠較好地將軟土地基施工問(wèn)題進(jìn)行解決，但是此方法的運(yùn)用對(duì)于軟土深度有要求，需要確保其深度在3.0 m以內(nèi)。

(2)排水固結(jié)，此方法也稱(chēng)預(yù)壓法，主要是從軟土地基對(duì)外部施加荷載，將基礎(chǔ)內(nèi)部水快速排除，固結(jié)地基，此方法的運(yùn)用能夠?qū)⒌鼗量紫侗瓤s小，進(jìn)而提高其強(qiáng)度以及承載力，控制后期沉降問(wèn)題。

(3)動(dòng)力固結(jié)，使用機(jī)械設(shè)備吊起夯錘，利用夯錘自由下落產(chǎn)生的沖擊力，對(duì)于軟土路基進(jìn)行壓實(shí)，進(jìn)而提高其穩(wěn)定性。要注意動(dòng)力固結(jié)方法對(duì)于基土當(dāng)中含水率過(guò)高的情況不適用，也不適用在軟土層較厚的路基當(dāng)中。

2 軟土地基的幾種處理措施

2.1 使用砂墊層

處理軟土地基時(shí)，可利用砂墊層，提高軟土地基的排水和固結(jié)效果。具體可使用袋裝砂井，還應(yīng)配合砂墊層、土工格珊等，由于此方法施工流程簡(jiǎn)單，并且成本低廉。具體運(yùn)用時(shí)，需要將袋裝砂井置于砂墊層上方，并在砂墊層的上方布置土工格柵，土工格柵的使用可在一定程度上起到為路基的加筋效果，以免路基發(fā)生側(cè)面滑移問(wèn)題，能夠提高地基穩(wěn)定性。施工過(guò)程，應(yīng)對(duì)砂墊層厚度嚴(yán)格控制，使其處于30～80 cm之間，防止砂層過(guò)厚、過(guò)薄等對(duì)于施工質(zhì)量造成影響。

2.2 換填技術(shù)

換填技術(shù)主要是將軟土地基內(nèi)部土質(zhì)使用符合施工要求的填土進(jìn)行換填，將軟土地基當(dāng)中含有淤泥土層的問(wèn)題解決。應(yīng)用此技術(shù)，需要先將地基內(nèi)部表層土去除，之后利用換填土展開(kāi)施工。換填過(guò)程，優(yōu)選透水性優(yōu)良的砂土、碎石等，分層換填。同時(shí)，選擇透水性良好的填料，在填料兩側(cè)利用天然礫石展開(kāi)填筑施工，注意填筑寬度的控制為1 m。除此之外，還需重點(diǎn)關(guān)注風(fēng)積砂材料質(zhì)量的控制，其中不可含有過(guò)多水分，以免對(duì)地基承載力產(chǎn)生影響，保證換填之后路基的穩(wěn)定性。

2.3 夯實(shí)砂樁

具體而言，夯實(shí)砂樁主要有兩種方法，第一是振動(dòng)夯實(shí)；第二是沖擊夯實(shí)，使用此處理方法，重點(diǎn)是利用砂石，使用夯實(shí)機(jī)械，將砂石向軟基當(dāng)中擠入，提高結(jié)構(gòu)密度以及穩(wěn)定性，進(jìn)而提升軟土地基強(qiáng)度。應(yīng)用此方法需要注意，該技術(shù)適合應(yīng)用在軟土地基深度在20 m以內(nèi)的項(xiàng)目當(dāng)中，才能保證地基處理效果。

2.4 旋噴注漿法

使用高壓旋噴裝置， 噴射泥漿， 對(duì)于軟土路基進(jìn)行加固處理。施工過(guò)程需要將實(shí)際情況考慮其中，對(duì)于注漿管位置科學(xué)設(shè)計(jì)，并且對(duì)于鉆機(jī)設(shè)備合理設(shè)計(jì)，保證注漿管放置位置科學(xué)合理，注漿參數(shù)設(shè)計(jì)合理，通過(guò)高壓流，將泥漿沖入路基土體內(nèi)部，形成高強(qiáng)度地基，改善軟土地基性能。運(yùn)用此加固技術(shù)，需要保證注漿壓力超過(guò)20 MPa，同時(shí)，該技術(shù)應(yīng)用范圍較廣，適合應(yīng)用在砂土、粉土、碎石等軟土地基當(dāng)中，通過(guò)高壓旋噴這一注漿技術(shù)處理軟土地基，還需關(guān)注高壓泵和制漿機(jī)等設(shè)備的使用，合理設(shè)置設(shè)備參數(shù)。

3 工程案例

3.1 項(xiàng)目概況

本工程為高速公路軟基設(shè)計(jì)項(xiàng)目。結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告，可以看出，軟土地基的上層土為粉質(zhì)粘土，厚度在1.5～2.5 m之間，地基下層土為淤泥軟土，厚度在1.0～2.5 m之間，軟土地基具有較高的含水量，且壓縮性高。軟土地基長(zhǎng)度約13 km，占據(jù)工程總長(zhǎng)度80%，因此，需要對(duì)軟土地基合理設(shè)計(jì)，才能保證工程整體建設(shè)質(zhì)量。

3.2 設(shè)計(jì)方案

結(jié)合本工程看勘察報(bào)告，按照施工要求，該項(xiàng)目的填土預(yù)壓施工需要消耗8個(gè)月時(shí)間，實(shí)際填土層高度超過(guò)1.5 m，所以工期緊張，要通過(guò)地基設(shè)計(jì)，對(duì)于軟土路段展開(kāi)有效處理信息如表1所示。

3.3 設(shè)計(jì)效益

按照上述方案，展開(kāi)公路的軟基處理施工，結(jié)合道路實(shí)際沉降量數(shù)據(jù)，可以看出，橋頭段設(shè)計(jì)允許沉降量72 mm，實(shí)際沉降量40 mm；過(guò)渡區(qū)設(shè)計(jì)允許沉降量162 mm，實(shí)際沉降量98 mm；常規(guī)路段設(shè)計(jì)允許沉降量356 mm，實(shí)際沉降量150 mm，均處于允許范圍之內(nèi)，施工質(zhì)量和規(guī)范要求相符，能夠?yàn)樾熊?chē)安全提供保障。

表1 為軟土地基的設(shè)計(jì)方案表

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，公路工程屬于基建工程種類(lèi)之一，部分工程屬于市政項(xiàng)目，由政府部門(mén)直接領(lǐng)導(dǎo)和實(shí)施，因此需要高度關(guān)注軟基公路的設(shè)計(jì)工作，保證公路建設(shè)遇到不同軟土地基時(shí)，使用有效方法作出處理。結(jié)合公路工程實(shí)際情況，因地制宜，優(yōu)化軟基設(shè)計(jì)，合理確定設(shè)計(jì)方案，保證設(shè)計(jì)內(nèi)容和施工要求相符，控制建設(shè)成本，保證公路工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，促使交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展。