试论公路工程施工中软基土质的鉴别及处治

2015-04-16张北恒

建材与装饰 2015年42期

关键词：十字土质垫层

张北恒

（河南省中原水利水电工程集团有限公司河南濮阳 457000）

试论公路工程施工中软基土质的鉴别及处治

张北恒

（河南省中原水利水电工程集团有限公司河南濮阳 457000）

在公路工程施工建设中，为了满足路基沉降条件，需要对它其中的软基土质进行鉴别处理，进而增强公路的承载能力。所以本文就简单探讨了在高速公路工程施工中对路基土方中软基土质的基本鉴别理论，并同时阐述了对软基土质的检测处治方法。

软基土质；公路工程；路基；鉴别；处治

软基土质中含有大量的水分，且压缩性较高，它的基本成分就是承载能力较低的淤泥沉积物和少量的腐殖质，它的持水性较大而密度较小。

1　软基土质的鉴别分析

软基土质即软土，关于软土的鉴别，我国建设部在《软土地区工程地质勘查规范》中有标准规定：①软土的外观应该是以灰色为主的细粒土；②软土的天然含水量应该大于或等于液限；③软土的天然空隙比≥1.01。满足以上三点要求即可认定为是软土。而当软土被利用到公路工程建设当中时，我国的《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》中又给出了软土鉴别的另一套标准。

（1）要对软土的天然含水量进行测定，因为天然含水量是土质最重要的基本物理性指标，它基本反映了土的状态，所以要通过软土的粘稠程度、结构强度和饱和程度来分析软土含水量的变化。一般目前较为常用的软土含水量测定方法是以土工试验为主，普通软土的天然含水量应该大于液限的35%左右。

（2）看天然孔隙比，所谓孔隙比所表达的就是软土中孔隙体积与土粒体积之间的比例。换言之，天然状态下软土的孔隙比例就是天然孔隙比。它作为软土一个重要的物理性评价指标，可以用来评价天然软土层的密实度以及土的含水量。如果用数据来表示，当孔隙比e＜0.6，则是密实的低压缩性土，若e＞1.0，则表示是疏松的高压缩性土。

（3）十字板的剪切强度。十字板剪切强度源于十字板剪切试验，它是原位测试中最为成熟的一种技术。在试验过程中，要把十字板头插入到软土中，然后按照所规定的旋转速度进行侧头施加扭力旋转，直到将土剪损，此时就可以测量出在十字板旋转过程中，所形成圆柱体下表面处土的基本旋转抵抗扭矩，再根据扭矩就可以计算出出土对于十字板的不排水抗剪强度[1]。

2　公路工程施工中软基土质的处治方法

在公路工程施工中，对软基土质的处治相当重要，它可以满足公路路基的沉降要求，并提升公路的承载力和稳定性，保证公路工程的施工安全。一般来说，对软基土质的处理方法可以分为浅层软基处理技术和深层软基处理技术。而两种处理方法之下又存在多个分支。

2.1浅层软基处治方法——垫层法

垫层法就是在软基土质的公路地基中填充材料，所以垫层法非常适合于软土地基中的浅层处理。通常讲，垫层法所采用的材料一般为碎石和泥土，它们能提升地基中的坚硬物质含量。而垫层法又有两种处治方式，分别为机器辅助和手工作业，这两种方法的目的相同，都是将软基中的泥土抽取出地基，然后将碎石块和泥土置换进去，所以垫层法也可以称之为垫层换填法。

如果使用垫层法进行软基土质处治，则要注意以下三点施工要点：①应该在基坑开挖前进行定位放线工作，这其中主要要安排好排水工作，并适时的降低地下水位，保持地下水位在垫层下的0.5m左右，并利用填充泥土的方法保证边坡的稳定性；②垫层材料的制作应该由人工完成，因为垫层材料的拌制要求较高，尤其是对填料与水量的配比要求精确；③在进行垫层铺设之前，最好对所填充沟槽进行检查，保证垫层的土质、尺寸和标高都符合标准，如果软土土质中含有粘土和灰土，则要通过振动碾等器械来帮助砂石和泥土的分层铺填。而对铺填的厚度也有要求，每一层的厚度要保证在0.2～0.4m左右，而且在碾压过程中要保证速度和流畅性，这样才能保证垫层的平整[2]。

除此之外，排挤法、表层排水法和添加剂法也是较为常见的软基土质前程处治方法。

2.2深层软基处治方法

深层软基处治方法也很多，比如袋装砂井法。它利用到了袋装沙井作为排水固结的主要措施，它的施工方便而且消耗成本较低，加固效果也被施工技术方所普遍看好。当进行深层软基处治时，要将袋装砂放入到套管井内，然后填塞密实，并拔出套管，在袋装砂的顶面铺设水平砂垫层。此时，软基土质中的水分会在路基上部填土荷载的作用下，被排挤到排水通道之中。当软基中的水分完全排走之后，就可以达成排水固结软基的最终目的。

另外还有粉喷桩技术，它利用到了粉体喷射搅拌机械，在借助搅拌机械钻成孔之后，会借助压缩空气对水泥粉固体材料进行软土加固。当原位软土被搅拌并压缩吸收出水分之后，软土就会在化学反应后形成硬结，变为整体性较强且水稳定性较好的高强度桩体，它会与桩间土一起形成复合型地基，从局部提高整体路基的强度。粉喷桩适合应用于于含水量在35～40%左右的软基土质[3]。