淺議道路軟土地基的處理論文
淺議道路軟土地基的處理論文
摘要:本文介紹了軟土地基的特點，提出了軟土地基在公路工程中造成的危害，著重闡述了深層攪拌樁法在軟土路基施工中的應用特點、工藝及有關注意事項，以提高軟土地基的處理效果。
關鍵詞:軟土地基深層攪拌樁法換土墊層法排水固結法
1軟土地基
我國公路行業規範對軟土地基未作定義。日本高等級公路設計規範將其定義為:主要由粘土和粉土等細微顆粒含量多的鬆軟土、孔隙大的有機質土、泥炭以及鬆散砂等土層構成。地下水位高，其上的填方及構造物穩定性差且發生沉降的地基。日本規範還對軟土地基做了分類，提出了型別概略判斷標準。在給出軟土地基定義時指出:軟土地基不能簡單地只按地基條件確定，因填方形狀及施工狀況而異，有必要在充分研究填方及構造物的種類、形式、規模、地基特性的基礎上，判斷是否應按軟土地基處理。
2軟土地基在公路工程中造成的危害
2.1勘察設計不詳細或不準確，導致對應該做軟基處理的地段未做處理設計。
2.2已知是軟土地基，但是未做好軟土地基處理，造成路堤失穩或危及線外建築物。
2.3雖然做了軟土地基處理，但是措施不力，施工不當造成路堤失穩。
2.4堆料不當，未按規定分層填築，填土過快，碾壓不當，造成路堤失穩。
2.5擾動“硬殼層”或填築不當，使“硬殼層”遭受破壞，導致路堤失穩。
3處理軟土地基的方法
3.1換土墊層法
3.1.1墊層法。其基本原理是挖除淺層軟弱土或不良土，分層碾壓或夯實土，按回填的材料可分為砂(或砂石)墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、幹渣墊層、土(灰土、二灰)墊層等。幹渣分為分級幹渣、混合幹渣和原狀幹渣;粉煤灰分為溼排灰和調溼灰。換土墊層法可提高持力層的承載力，減少沉降量;常用機械碾壓、平板振動和重錘夯實進行施工。該法常用於基坑面積寬大和開挖土方量較大的回填土方工程，一般適用於處理淺層軟弱土層(淤泥質土、鬆散素填土、雜填土、浜填土以及已完成自重固結的衝填土等)與低窪區域的填築。一般處理深度為2m～3m。適用於處理淺層非飽和軟弱土層、素填土和雜填土等。
3.1.2強夯擠淤法。採用邊強夯、邊填碎石、邊擠淤的方法，在地基中形成碎石墩體;可提高地基承載力和減小變形。適用於厚度較小的淤泥和淤泥質土地基，應透過現場試驗才能確定其適應性。
3.2排水固結法在軟基處理中，袋裝砂井和塑膠排水板是最常見的、最簡單的施工方法。
3.2.1塑膠排水板塑膠排水板是帶有孔道的板狀物體插入土中形成豎向排水通道，改善地基的排水條件，縮短排水途徑，地基承受附加荷載後排水固結過程大大加快，進而使地基強度得以提高。
3.2.2排水板材料①多孔單一結構型，是一種經特殊加工的兩塊聚氯乙烯樹脂透水板，兩極之間僅有若干個點以突緣相接觸，而其間留有許多孔隙，故透水性好。該種材料具有耐酸鹼、不膨脹、不變質等特點。但排水板在土壓力作用下，過水麵積將會減少，影響排水效果。②複合結構型，內為用聚氯乙烯或聚丙烯作成的芯板，外面套以用滌倫類或丙烯類合成纖維製成的濾膜，板寬一般為100mm，厚3~4mm。
3.3振密、擠密法振密、擠密法的原理是採用一定的手段，透過振動、擠壓使地基土體孔隙比減小，強度提高，達到地基處理的目的。
4深層攪拌樁法的加固原理及其施工中的應用
4.1深層攪拌樁是用於加固飽和粘性土地基的一種新方法。它是利用水泥材料作為固化劑，透過特製的攪拌機械，在地基深處就地將軟土和水泥漿液強制攪拌，由固化劑和軟土間所產生的一系列物理、化學反應，使軟土硬化成具有整體性、水穩定性和一定強度的水泥加固土，從而提高地基強度和增大變形模量。
4.2深層攪拌樁適宜於處理淤泥、淤泥質土，地基承載力不大於120kpa的粘性土和粉性土等土層。其施工時無振動、無噪音、無汙染，且施工工期短等因素，已被利用於建築行業的各種地基加固工程中。
5室內配比試驗
5.1土性分析取原位土進行土工試驗，該工點土層從上至下依次為：淤泥質砂粘土、粘砂土、細砂、砂粘土。
5.2配比試驗採用1:0.48的水灰比，並分別取13%、15%及17%的水泥摻入量拌製成水泥漿液，與上層原位土（即淤泥質砂粘土）攪拌製成土樁試塊，按土工試驗技術規程進行養生後測出不同齡期土樁試塊的無側限抗壓強度。
根據配比試驗結果，施工中採用水灰比為1:0.48，水泥摻入量15%，即每米土樁57kg水泥的配比進行控制。
6施工機械
水泥攪拌樁的施工機械為鑽機、粉漿機和空壓機。
鑽機：是水泥攪拌樁的主要成樁機械，應具有動力大、操作靈活、能按不同速度均勻地正向鑽進和反向提升、能前後左右自行移動的功能。
噴漿裝置：是定量傳送漿體材料的'裝置，包括儲灰罐、傳送裝置、計量控制裝置等，是施工的關鍵裝置。
壓縮機；力水泥攪拌樁施工提供一定壓力的氣源，使水泥漿液克服噴漿口土體阻力而噴入土中。
7施工工藝
深層攪拌樁的施工程式：樁位放樣→鑽機就位→檢驗、調整鑽機→正迴圈鑽進至設計深度→開啟高壓注漿泵→反迴圈提鑽並噴水泥漿→至工作基準面以下0.3m→重複攪拌下鑽並噴水泥漿至設計深度→反迴圈提鑽至地表→成樁結束→施工下一根樁。
7.1定位攪拌機移動至設計樁位，對中，樁位誤差控制在5cm之內，當地面起伏較大時，應調整起吊裝置保持水平，鑽桿傾斜度不大於1.5%。
7.2製備水泥漿按配比試驗確定的配比拌制水泥漿，壓漿前水泥漿要攪拌均勻，並保持水泥漿數量滿足制樁要求，以免發生斷樁現象。
7.3噴漿下攪啟動攪拌機電動，放鬆起重機鋼絲繩，使攪拌機沿導向架邊攪拌切土邊噴漿下沉，下沉速度由電機的電流監測表控制，一般工作電流不應大於70A。
7.4提升攪拌攪拌頭噴漿下沉到設計深度後，確定水泥漿的輸出量，若輸出量不足，在提升攪拌過程中繼續噴漿，直到滿足為止，同時嚴格按試樁確定的速度提升攪拌頭。
7.5重複攪拌攪拌頭提升至設計頂面標高後，為使軟土和水泥漿攪拌均勻，需進行重複攪拌。復攪過程為：將攪拌頭邊旋轉邊沉入土中，至設計加固深度後，再將攪拌頭攪拌提升出地面。
7.6成樁、移位
8施工注意事項
8.1嚴格按設計水泥摻入量、水灰比配製水泥漿，水泥不可有結塊硬化。
8.2水泥漿要經過過濾器清除雜物後才能輸入攪拌軸，同時貯漿池的容量應足中有餘，防止漿液供給不足而導致斷樁。
8.3在鑽攪施工中不得停漿，一旦斷漿，立即將鑽具提到斷漿處上部1m處，再重新鑽攪噴漿下進，嚴禁自斷漿處續接，以保證成樁的連續性。
8.4因機械事故使配製的水泥漿發生凝稠狀態時，必須更換，不得再用。
8.5鑽攪提升復攪應採用反轉，不得正轉提升，以免將土帶起造成空洞以致空心轉。
9結語
公路軟基處理屬於隱蔽工程，如施工質量不好，一旦被路堤等構築物所覆蓋，便構成隱患且不好檢查及補救。因此，施工的技術人員必須意識到軟土地基的危害性，堅決以資料說話，認真測定基底的承載力，並根據不同的地質情況，不同的投資和工期要求，採用切實可行的處理方案，同時一定要採集路基施工後的工後沉降資料，積累經驗，為今後的施工打下堅實的基礎。