高速公路軟基處治方法
摘要：本文介紹了高速公路軟基土質(zhì)的基本性質(zhì)，同時還闡述了軟基處治方法。
關(guān)鍵詞：高速公路；軟基；處治
一、概述
軟土主要是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成的土。對淤泥主要是在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積并含有機質(zhì)的細粒土，其天然含水量大于液限，天然孔隙比大于1.5。
二、軟土的組成和狀態(tài)特征
軟土泛指淤泥及淤泥質(zhì)土，是第四紀后期于沿海地區(qū)的濱海相、瀉湖相、三角洲相和溺谷相，內(nèi)陸平原或山區(qū)的湖相和沖擊洪積沼澤相等靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，并經(jīng)生物化學(xué)作用形成的飽和軟粘性土。
三、軟土的物理力學(xué)特性
1、高含水量和高孔隙性
軟土的天然含水量一般為50％～70％，液限一般為40％～60％，天然含水量與隨液限成正比增加。天然孔隙比在1～2之間。其飽和度一般大于95％，因而天然含水量與其天然孔隙比呈直線變化關(guān)系。軟土的如此高含水量和高孔隙性特征是決定其壓縮性和抗剪強度的重要因素。
2、滲透性弱
軟土的滲透系數(shù)一般在i×10-4～i×10-8cm/s之間，而大部分濱海相和三角洲相軟土地區(qū)，由于該土層中夾有數(shù)量不等的薄層或極薄層粉、細砂、粉土等，故在水平方向的滲透性較垂直方向要大得多。
3、壓縮性高
軟土均屬高壓縮性土，其壓縮系數(shù)a0.1～0.2一般為0.7～1.5MPa-1,最大達4.5MPa－1(如渤海海淤)，它與土的液限和天然含水量成正比增長。
4、抗剪強度低
軟土的抗剪強度小且與加荷速度及排水固結(jié)條件密切相關(guān)，不排水三軸快剪所得抗剪強度值很小，且與其側(cè)壓力大小無關(guān)。排水條件下的抗剪強度隨固結(jié)程度的增加而增大。
5、較顯著的觸變性和蠕變形。
四、高速公路軟基處理常用方法
1、墊層法
通常用于路基填方較低的地段，要求在使用中軟基的沉降值不影響設(shè)計預(yù)期目的。設(shè)置墊層時，可以根據(jù)具體情況采用不同的材料，常用的材料有砂或砂礫及灰土，也可用土工格柵、片石擠淤、砂礫墊層綜合使用處理。
2、換填法
在高速公路施工中遇到含水量較高，軟弱層較淺，且易于挖除時，一般采取挖除換填法，包括受壓沉降較大，甚至出現(xiàn)變形的軟基和泥沼地帶。處理這種地基，開挖前要做好排水防護工作，將開挖出的不適宜材料運走或做處理，然后按要求分層回填，
3、排擠法
當高速公路經(jīng)過水溏、魚池和較深的流動性強的淤泥地段時，常遇到含水量高、淤泥壓縮性大、淤泥質(zhì)粘土軟基以及水下軟基等，對這類軟基可采用排擠法來處理。
4、表層排水法
對土質(zhì)較好因含水量過大而導(dǎo)致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時降低地基表層部分的含水率，以保障施工機械通行。為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果，應(yīng)回填透水性好的砂礫或碎石。
5、添加劑法
對于表層為粘性土?xí)r，在表層粘性土內(nèi)摻人添加劑，改善地基的壓縮性能和強度特性，以保施工機械的行駛。同時也可達到提高填土穩(wěn)定及固結(jié)的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現(xiàn)場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團粒效果外，對被固結(jié)的土隨著時間的推移會發(fā)生化學(xué)性固結(jié)，使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化，從而促進土體穩(wěn)定。
6、袋裝砂井法
袋裝砂井排水固結(jié)措施，其施工簡便，費用較低，加固效果較好。施工時將袋裝砂放入套管井內(nèi)，填塞密實，逐節(jié)拔出套管，頂面鋪設(shè)水平砂墊層或排水砂溝。軟基中的水分在上部路基填土載荷的作用下，通過砂與水平砂墊層或縱橫相連通的排水砂溝相通，形成排水通道，使軟基中的水分排走，從而達到排水固結(jié)軟基的目的。
7、擠密砂樁法
采用類似沉管灌注樁的機械和方法，通過沖擊和振動，把砂擠入土中而形成的。擠密砂樁的主要作用是將地基擠實排水固結(jié)，從而提高地基的整體抗剪強度與承載力，減少地基的沉降量和不均勻沉降。這種方法一般能較好地適用于砂性土，不適用于飽和的軟粘土地基處理。擠密砂樁用砂標準要含泥量不得大于5％。
8、粉噴樁
粉噴樁是利用粉體噴射攪拌機械在鉆成孔后，借助壓縮空氣，將水泥粉等固體材料以霧狀噴入需加固的軟土中，經(jīng)原位攪拌、壓縮并吸收水分，產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)，形成整體性強、水穩(wěn)定性好、強度較高的樁體，與樁間土一起形成復(fù)合地基，從而提高路基強度。其特點是強度形成快、預(yù)壓時間短、地基沉降量小。
9、混凝土樁
低強度混凝土樁是近年來發(fā)展起來的一種新型樁，以低強度混凝土樁為豎向增強體所形成的復(fù)合地基一般稱為低強度混凝土樁復(fù)合地基。由于采用低強度混凝土樁復(fù)合地基方法可有效提高地基承載力，減小地基沉降，能處理粘性土、粉砂土及淤泥質(zhì)土等各種土性地基，適用的基礎(chǔ)形式也多樣，近年來在一般民用住宅、高層建筑、堆場等土木工程地基處理中得到了廣泛的應(yīng)用。
10、深層攪拌
利用水泥或石灰等其它材料作為固化劑的主劑，通過特別的深層攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理一化學(xué)反應(yīng)，形成堅硬拌和柱體，與原土層一起起到復(fù)合地基的作用。
五、結(jié)語
軟基處理一直是公路建設(shè)中的技術(shù)難題，地形的復(fù)雜多樣決定了不同的地質(zhì)狀況應(yīng)采用不同的軟基處理方法，即使相同的地質(zhì)情況，采用不同的軟基處理方法也會有不同的效果，在高速公路軟基處治問題上常涉及建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位及試驗檢測單位，涉及到資金投入、施工方法、工程變更等一系列的領(lǐng)域，有關(guān)單位應(yīng)協(xié)調(diào)處理、認真對待軟基問題，綜合各種技術(shù)處理措施，才能真正處理好高速公路軟基問題。隨著科技的進步，在科研人員、技術(shù)人員、施工人員等相關(guān)人員的共同努力下，新的技術(shù)將不斷涌現(xiàn)，將不斷地推動高速公路建設(shè)技術(shù)向前推進。
參考文獻：
�。�1］孔憲立.工程地質(zhì)學(xué).中國建筑工業(yè)出版社
［2］張曉春.軟基處理在高速公路中的應(yīng)用.山西建筑.2005(1)
�。�3］李聲平.高等級公路軟基處理技術(shù).山西建筑.2005(7)
�。�4］孫德榮、姜軍.高速公路軟基處治方法.遼寧交通科技.2005(9)
