软土地基的生成原因与道路软基处理技术

2015-08-15李俊

科技视界 2015年18期

李俊

（南京西部路桥集团有限公司，江苏南京211100）

0 前言

随着社会经济的发展，我国的城市化进程不断加快，城市规模的扩大和城市人口的增加，带动了交通运输行业的发展。当前，我国的公路交通网络不断完善，道路工程的数量也在不断增加，时常会遇到软土地基的问题。由于软土自身具有高含水量、低抗剪强度、低承载能力和高压缩性的特点，在使用中，需要对其进行相应的加固处理，以保证道路工程的质量和安全。

1 软土地基的生成原因

软土地基，是指在静水或者缓慢流水环境中沉积而成的、天然含水量较大、压缩性高、承载力低、透水性差的一种软塑到流塑状态的饱和粘性土层，包括在河流沿岸、湖泊塘地等沉积的各种淤泥和淤泥质粘性土。按照软土中的有机质含量。可以将软土分为两大类，一是不含或者含有很少有机质的软粘土和粉质软粘土，二是含有大量有机质的泥炭土。所有的软土都是在水体中沉积的，其空间范围和天然性状也因为水动力条件和沉积环境的变化而存在很大的差异。在我国工程建设领域，将比较松软的吹填土和杂填土也列入了软土的范围。不同软土地基的生成原因也是各不相同的，这里分别对其进行简单分析：

1.1 软粘土

软粘土是在静水或非常缓慢的流水环境中沉积而成的，属于第四纪后期形成的海相、泻湖相、湖泊相以及三角洲相的粘性土沉积物或者河流冲积物。

1.2 人工填土

包括了素填土、杂填土和冲填土三种类型，素填土多是由碎石、粉土、黏性土等共同构成，不含杂质或者杂质较少，一般会采用大小不一的开山石料，填筑厚度非常不均匀；杂填土是由于人类活动所形成的无规则堆积物，成分非常复杂，性质也存在很大的差异，多数情况下杂填土是比较输送的，而且很不均匀；冲填土多是利用航道治理和疏浚时挖出的泥沙，由水力冲填到陆地或者岸滩而形成的冲积土。冲填土的成分通常比较复杂，其强度和压缩性指标与同类天然沉积土相比都比较差。

1.3 松散砂土和粉土

松散的砂土和粉土是指饱和粉砂土、饱和细砂土以及砂质粉土。此类软土的形成，可能是自然沉积而成，也可能是人工回填的，在静载作用下，虽然具备较高的强度，但是一旦受到机器振动、车辆荷载等的反复作用，则可能产生液化或者较大的震陷变形，从而使地基失去承载能力。

2 道路软基处理技术的应用

从目前来看，在道路软基的处理方面，存在着多种处理技术，而对于道路施工人员而言，应该综合考虑道路工程的施工条件、施工环境等因素，对道路软基的处理技术进行合理选择。这里对几种比较常用的软基处理技术进行分析和探讨。

2.1 粉喷桩加固技术

喷粉搅拌桩是通过特制的机械深层搅拌机，沿软基深度，将水泥粉或者石灰粉等与软土地基进行强制就地搅拌，形成相应的水泥土桩。在施工前，需要做好前期准备工作，对相关技术资料进行收集，对场地进行平整，同时准备相应的施工器具，通过试桩的方式，确定单位时间的喷粉量、喷气压力以及搅拌速度等参数。在实际施工过程中，应该切实做好现场管理工作，保证粉喷桩的质量和长度。在喷粉成桩的过程中，如果发生设备故障而停止喷粉，在继续进行第二次喷粉接桩时，应该确保喷粉重叠的长度在1m以上。同时，在施工过程中应该确保泵送水泥的连续性，安排专人对泵送固化材料的时间以及用量进行随时记录，确保用量的误差小于1%。由于粉喷桩属于地下隐蔽工程，其主要工序的施工都在地下进行，无法进行有效监控，因此对于其成桩质量的控制往往只能采用间接控制的方法，根据喷粉时间、停粉时间、水泥喷入量等，对成桩质量进行管理和控制。

2.2 竖向排水固结技术

该技术主要是通过在软土地基中埋设竖向排水体的方式，缩短排水距离，提高地基的抗剪强度，增强地基排水固结。根据排水体材料的不同，可以分为纸板排水和砂井排水两种类型，而按照砂井的施工方法，又可以将砂井排水分为水射式、袋装式、螺旋钻式以及打入式等。其主要施工流程包括：其一，铺砂。在对竖向排水砂井进行施工前，需要在地表铺设相应的砂垫层，并设置好排水沟，保证地下水位不高于工程的施工标准。其二，打入排水砂井。可以采用不同的施工方法，打入排水砂井，在施工过程中，应该将砂井的沉入深度控制在15-20m的范围内，避免工程费用的增加。为了保证砂井施工的合理性，将已经打入的井位与待打入的井位使用不同的颜色标注出来，并确保导杆始终处于竖直状态。同时，在拔出套管的过程中，要避免间隙的产生，防止软土切断砂柱或者侵入砂柱。

2.3 强夯法

针对大面积素填土地层地基的处理，可以采用强夯法。在实际施工前，需要对夯锤和落距进行仔细检查，保证打击夯击能量可以满足设计要求。同时，在每一次夯击前，都应该对夯点放线进行复核，在夯击完成后，需要检查夯坑的位置，如果发现偏差或者漏夯现象，应该及时纠正。夯击点的位置应该根据道路工程的实际情况进行合理布设，确保强夯施工的质量。需要注意的是，由于强夯施工法的特殊性，在实际施工中采用的各项参数以及施工步骤是否符合设计要求，施工结束后很难检查出来，因此，相关技术人员应该加强对于施工过程的管理和控制，发现问题及时进行纠正，以保证施工质量。