软土地基加固技术要点浅析
2016-04-18
前言：
软土路基在我国有着广泛的存在，而对于软土路基的加固，要有恰当的处理办法，来保障市政道路的质量符合要求，从而来最大限度的降低因为路基问题而引发的事故。软土路基的加固做为道路建设质量要求的基本保障，是我国市政工程道路建设的主要技术问题。为了加快公路工程的建设过程，提高公路工程的质量，对软土路基加固处理逐步出现了新的施工技术以及新材料。因此，对应于软土路基加固处理的新方法，就有了新的施工程序，新的技术要求，新的质量标准以及新的检测方法。
一、市政道路软土地基主要存在的问题
软土地基路基可想而知，是要在软土上修建路基，软土是淤泥和淤泥质土的总称。软土的含水量比较大、承载能力很低、可压缩性比较高等等。天然空隙大是软土地基最大的问题，而且很容易受外界因素的影响，在外力的作用下很容易变大，因此软土地基基本上不能达到市政道路现代化建设的质量要求。软土地基路基的主要处理办法是加固处理，而且，如果对软土地基的加固处理的不恰当，就很容易使道路发生断裂、沉降等问题。例如，软土地基发生滑动时，路基就会很容易失稳，从而导致路面扭曲。在路基上面荷载的作用下，软土地基就会有不均匀沉降的情况发生，从而使得路面不平整，其结构也会遭到不同程度的破坏，另外，软土地基路基于桥梁等的接头处很容易出现差异性沉降，从而严重影响力路上行车的
安全。
二、 软土地基概念和特性
对于软土而言， 广义上指的是压缩性高、强度较低的软土层，以空隙比和有机含量为主。综合软土的技术指标，大致上可以分为软粘性土、淤泥、淤泥质土、 泥炭质土以及泥炭。 通常把淤泥质土、淤泥、软粘性土等总称粘土。而对于一些有机含量高的泥炭质土、泥炭等总称为泥沼。各地不同原因形成的软土，都具有近于相同的特点，主要有：天然含水量高、 空隙比大。含水量在34%-72%之间，空隙比在 1.0-1.9 之间，液限一般为 35%-60%，塑性指数13-30，天然程度 15kn/m3-19kn/m3；透水性差。一般情况下软土的渗透系为 10－8-10－7cm/s；压缩高。 压缩系数为 0.005-0.02， 属于高压缩土；抗减强度低。其粘聚力在 10kp 左右， 内摩擦角在 0-5°之间； 具有触变性。一旦受到扰动，土的强度明显下降。流变性显著，其长期抗减强度只有一般抗减度的 0.4-0.8 倍。
三、软土地基加固处理办法的原则
软土地基的加固处理，首先要选择使用天然的材料，例如建筑垃圾，工业废料等等能够作为填充材料的东西来对地基进行加固。那些带有腐蚀性的以及含有大量有机物的工业废料等就并不适合来做地基的加固处理。对软土地基的加固处理主要是为了达到：（1）加固道路地基，并且提高其抗减性，同时降低地基的下沉；（2）改善软土地基的动力性能，减少软土地基出现震动变形或者是液化的可能性；（3）尽可能的把软土地基的压缩性降到最低，进而将软土地基的沉降控制在合理的范围内；（4）最大限度的降低软土地基的渗透性，进而杜绝因渗流而造成的地基破坏。
四、市政道路软土地基加固处理方法
4.1 换填置换处理法
换填置换处理法指以事先勘察的数据为基础，用其他物理材料来替换一定范围和深度范围内的软土地基，这些物理材料要求要有高强度、稳定性好的特性，例如石灰和砂石等，以此来改善软土地基或者是形成双层地基，从而来加固地基或者是降低地基的下沉。用置换法对软土地基进行加固处理，必须要注意以下几点：（1）要根据市政道路施工工地的实际情况来选择适当的换填材料，要达到市政道路建设的有关规定及要求，只有这样才能够合理有效的对软土地基进行加固处理；（2）在对软土地基进行置换的过程中，一定要对软土地基逐层换填加固并且逐层压实，然后再用机械碾压等方法来保证其能够满足市政道路建设规定的压实度；（3）要正确计算软土地基的换填深度以及面积。
4.2 排水固结处理法
对软土地基的排水加固处理的主要方法有砂垫层处理法、袋装沙井处理法以及沙井处理法。砂垫层处理法指将砂层铺设在软土地基的顶层来进行排水，利用软土地基上面填土荷载的作用来加快其中对于的水分外排，从而达到排水固结的作用。在选择砂垫层法对软土地基进行排水时，一定要保证路基填筑的速度和软土地基排水固结的速度相协，进而，使得在填筑的过程中路基能够有效地进行排水，同时过大的外部荷载又不会破坏路基。袋装沙井处理法指用具有很好透水性的编织袋装满符合施工标准的砂，而后再用打入机械把沙袋打进软土地基。如果要使用袋装沙井处理法，要求软土地基的软土厚度要大于5m，而且道路路基由于路基填筑而产生的自重必须要大于地基自身的承载力，做为软土地基加固处理的重要方法，袋装沙井处理发能够节约材料、降低费用、提高施工效率等等。沙井加固处理法则是指先在软土地基上钻孔，然后再将砂灌入钻孔内，以此来吸收软土地基中的水分的方法。
4.3 机械碾压与夯实处理法
众所周知，水分在土壤中有多种不同的存在形式，这些不同形式的水分在外界巨大作用力的作用下，其多余的水分就会被排出土壤，同时加大了土壤的密度，从而达到了地基加固的目的。机械碾压与夯实处理法就是在这个原理指导下来进行地基加固处理的。在对软土地基进行机械碾压和夯实的时候，对于碾压和夯实工艺的选择，一定要根据事前实验所得的数据来选择，同时要确定碾压和夯实的次数、夯击的力度以及夯实的范围等方面。在施工时，首先要用小吨位的碾压机对软土地基进行静压，而后再用大吨位的碾压机对软土地基实行震动碾压，光轮碾压机的碾压一定要放在最后，这种碾压方法是以从边线到中间的顺序为原则的，同时对软土地基的碾压是以三分之一重叠的方法逐步进行的。夯实法则是指在重锤等重力机械的强大外力的作用下对软土地基进行加固处理的施工方法。使用这种方法时，必须要十分注意所选重锤的重量、重锤的起落距离、夯实边数以及时间间隔等。
4.4 塑料排水板处理法
作为一种新型的对软土地基进行排水固结的施工方法，塑料排水板处理法在当代得到了十分普遍的应用。使用这种方法对地基进行加固处理，要求软土地基的地基要松软而且其地下水位相对较高。这种施工方法具有质量轻、高强度、排水效果好以及单孔排水面积大等优点。塑料排水板处理法是：原理是用打桩机械将排水板打进软土地基当中，所使用的排水板要求是特制的并且装有竖向排水槽的排水板，这样就会在地基当中形成比较通畅的排水路径，在此前提下，当路基填土或者是堆载顶压等外力作用在软土地基上时，当中对于的水分就会先沿着排水槽流到砂垫层当中，然后再通过砂垫层向其两边排出，最后达到降低软土地基当中水分的含量，加快软土地基固结的效果。
4.5 反压护道处理法
反压护道处理法指通过用砂等物理材料在市政道路的两旁修建适当高度和宽度的护道的方法，来起到软土地基固结的效果。采用这种方法时，所选择的材料一定要有很好的稳定性和透水性。修建护道能够使得路基下面由于软土地基向两边移动所产生的张力得到平衡，最终使得路基保持稳定。使用反压护道处理法来对软土地基进行加固处理，其优点是施工工序简单，而且成本比较低，缺点是它会占用道路两旁的其他土地同时道路的后期养护工作十分繁重。
4.6 化学加固处理法
化学加固处理法指使用某些适当的化学材料来对软土地基进行排水固结，以此来提高水利工程地基的稳定性的施工方法。深层水泥和石灰搅拌法以及灌浆法是化学加固处理法常见的方法。深层石灰搅拌法，就是在石灰和土搅拌时发生的一系列的化学反应和物理反应的作用下，来提高地基的强度，使用这种方法时，不同的地质情况其加固效果也会不同。生石灰和高炉煤灰是这种方法的主要材料，这些材料可以很快的吸收掉地基当中多余的水分。这种施工方法的实施，是按先四周后中间的顺序进行的，在实施的过程中要严格防止地表或者附近的水分渗透石灰搅拌桩从而使得软土地基失水过多，达不到原来的效果。
五、结束语
随着我国经济建设的高速发展，我国的基础设施建设尤其是市政道路建设也得到了迅猛的发展，市政道网密度越来越大，而软土地基的施工更是随处可见，做为保证市政道路质量和使用寿命的关键因素，对软土地基进行加固处理是不可或缺的施工环节。虽然软土地基加固处理的施工方法多种多样，但是在实际施工当中，我们要结合实际选择最适当的、最科学的、最先进的、同时也是经济效益最高的施工方法。
