軟基處理

高等級公路軟基處理技術(shù)淺談
在我國由于軟土分布廣泛，給公路（road)工程建設(shè)和人工構(gòu)造物帶來較大的影響和隱患，成為公路工程關(guān)鍵問題(Emerson)之一。在軟土地區(qū)修建公路，高路堤存在穩(wěn)定性差和過大的變形沉降，而低路堤在交通荷栽作用下，常使道路沉降變形，嚴(yán)重影響道路的質(zhì)量和使用，由此造成的經(jīng)濟(jì)(jīng jì)損失是巨大的。近20年來，在高等級公路建設(shè)中，對軟土路基處理問題巳成為影響工程造價(jià)和道路使用質(zhì)量的突出矛盾（事物屬性的對立)之一。在我國，雖然對于高等級公路建設(shè)，軟土地基處理已有成功的工程實(shí)例，但老問題總會出現(xiàn)新情況，各種處理方法(method)也在不斷發(fā)展和完善。鑒于目前系統(tǒng)(system)介紹(Introduction)公路軟土地基處理方面的交通專業(yè)技術(shù)（Technology）出版物并不多見，河北省交通廳科教處組織有關(guān)人員，對公路軟土地基處理進(jìn)行專題應(yīng)用技術(shù)研究。課題組搜集了國內(nèi)外大量有關(guān)處理軟土路基的資料，在已有成果和總結(jié)該省高等級公路軟土地基處理的基礎(chǔ)上，經(jīng)研究整理編寫出《公路工程軟基處理》一書。該書針對軟土路基的性質(zhì)與危害性，借鑒(jiè jiàn)已有成果和資料，結(jié)合工程現(xiàn)場實(shí)際，詳細(xì)介紹幾種軟土地基處理方法，涉及到地基的勘察、路基工程的設(shè)計(jì)、施工階段的養(yǎng)護(hù)措施等。全書內(nèi)容豐富，實(shí)用性強(qiáng)，對從事軟土地基處理設(shè)計(jì)、施工單位(unit)技術(shù)及管理人員和大專院校師生有一定實(shí)用意義和參考價(jià)值。
公路軟基鑒別與處治是每個(gè)路基項(xiàng)目(xiàng mù)都面臨的問題，本問結(jié)合工程施工對軟基鑒別與施工做一些探討。
公路工程中的軟基變更試幾乎每條公路都會面臨著的問題,本文試圖從工程實(shí)踐中對當(dāng)前軟土路基的試驗(yàn)處置做一些有益的探討。一般對于軟基工程的確認(rèn)，施工、監(jiān)理與業(yè)主之間總是有不一致的地方，因?yàn)檫@牽涉到較大工程量的變更，變更有兩方面的變更，一是對設(shè)計(jì)軟基工程量的變更，由于設(shè)計(jì)上各方面的原因，施工單位在施工中對深度和廣度會提出一些變更的申請；二是施工單位在實(shí)測工程時(shí)會發(fā)現(xiàn)一些原設(shè)計(jì)上沒有但施工中卻存在的軟基。不管是那種情況(Condition)，都應(yīng)認(rèn)真對待，否則對將來路基的穩(wěn)定性(The stability of)將產(chǎn)生嚴(yán)重的隱患（yǐn huàn）。
軟基在公路工程施工中的先后問題(Emerson)，按理講應(yīng)是利用大規(guī)模的路基施工之余，分段處理。我單位所承建的湖南某高速公路，凡變更超過50000元均須報(bào)請業(yè)主批準(zhǔn)，變更周期比較長，申報(bào)程序(procedure)較復(fù)雜，另外，該地區(qū)入場初期逢較長雨季，鑒于此種情況，我們采取了集中精力對全線軟基的辨識確認(rèn)，事實(shí)（Fact)證明，在此種情形之下，該方法處置得當(dāng)，早期的這些工作為日后大規(guī)模施工創(chuàng)造了條件。
軟土路基的確定，是一項(xiàng)比較容易引起爭議的工作，正因?yàn)槿绱?，才有必要對軟基的研究（research)進(jìn)一步加強(qiáng)，用比較量化的試驗(yàn)指標(biāo)來控制。在確定軟土?xí)r要查明軟土及與之相存在的一般土層的成因及類別、范圍、物理力學(xué)性質(zhì)及必要的水理化學(xué)（Chemistry）性質(zhì)。
然而對軟土的鑒別由于各省區(qū)各公路（road)工程的軟土成因不盡相同，故而其性質(zhì)也千差萬別，濱海、谷地、河灘、湖沼等各處辨別也應(yīng)區(qū)別對待，不宜生搬硬套標(biāo)準(zhǔn)。軟基工程多數(shù)情況是有局部地段地質(zhì)情況和原來設(shè)計(jì)不同，出現(xiàn)局部地基承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，或者由于局部地段含水量過大(原有排水系統(tǒng)不暢，原有地基土質(zhì)滲水性不好)造成地基軟彈(翻漿，彈簧土地段)。因此我們對本路段的主要軟基取樣并作了試驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)如下
樁號 深度（m） 天然含水量w（%） 天然密度ρ（g/cm3） 比重γ 液限wl（%） 塑限wp（%） 塑指 孔隙比e（%） 孔隙率n（%） 飽和度Sr（%）
K177+140 4 37.3 1.446 2.723 30.6 20.3 10.3 1.583 61.3 64.2
K177+140 2 39.7 1.357 2.723 30.9 20.5 10.4 1.799 64.3 60.1
K174+800右4米 2 48.5 1.186 2.723 45.1 26.7 18.4 2.404 70.6 54.9
K175+430左13米 2 50.4 1.118 2.681 59.8 32.2 27.6 2.606 72.3 51.9
DK0+370左1米 1 51.4 1.120 2.783 / / / 2.762 73.4 51.8
EK0+150右2米 1．5 59.4 1.018 2.591 46.5 29.2 17.3 3.057 75.4 50.3
由以上數(shù)據(jù)分析(Analyse)可得出以下規(guī)律：
1． 一般天然細(xì)粒土的天然密度在1.60~1.75 g/cm3之間，而水又是不可壓縮的,密度遠(yuǎn)小于土的天然密度1.60~1.75 g/cm3,所以對于同樣的土質(zhì)含水量的增加必然導(dǎo)致土體干密度的減小。地基打樁工程施工打樁，指把樁打進(jìn)地里，使建筑物基礎(chǔ)堅(jiān)固。
2．液塑限的因素。由以上結(jié)果分析，液塑限對軟基的斷定并非必然的連系,事實(shí)（Fact)上,在本工程中,我們遇到了相當(dāng)多的高液限土(約為60%),并且用這些高液限土填筑路基,若處理得當(dāng)效果也不錯(cuò)。當(dāng)然了,高液限土(wl>50%)是一種不適宜材料, 擊實(shí)試驗(yàn)(test)表明液限大,最佳含水量也較大,自然對應(yīng)的最大干密度就會較小,一般高液限粘土的最大干密度為1.55~1.65g/cm3。
3．孔隙比?？紫侗扰c含水量有較大的關(guān)系，其公式為e0=Gρw（1+w）/ρ-1
（式中：ρw為水的密度，G為土粒比重，ρ為濕密度，w為含水量）
其中若w較大將導(dǎo)致分母ρ較小，必然導(dǎo)致e0較大。事實(shí)（Fact)上，軟土的G并未見有特別之處，因此可以說w較大程度地決定了e0的大小。
本工程(Engineering)推薦使用(use)荷蘭輕型觸探儀來鑒別軟土，其構(gòu)造如下圖。
使用方法(method)：開溝清表30cm厚之后的連續(xù)第3個(gè)晴天,現(xiàn)場測試地基,當(dāng)滿足Cu≥25Kpa時(shí)即位軟土深度，軟基探測每斷面間距（character space）10米，布置（arrange）5個(gè)測點(diǎn)，或以5mx5m方格網(wǎng)“十”字角點(diǎn)作為觸點(diǎn)。軟基工程又叫軟地基處理，是建筑之前如果地基不夠堅(jiān)固，為防止建筑后地基下沉拉裂造成建筑物不穩(wěn)定等事故，需要對軟地基進(jìn)行處理，使其沉降變得足夠堅(jiān)固,提高軟地基的固結(jié)度和穩(wěn)定性至設(shè)計(jì)的要求的過程。該儀器應(yīng)經(jīng)過原狀土試驗(yàn)，進(jìn)行偏差校正，一般地
Rd=m2hN/（20（Ti+M）A）
Cu=0.02Rd
式中：Rd――動貫入阻力（Kpa）
Cu――不排水（Drainage）抗剪強(qiáng)度（Kpa），土的抗剪強(qiáng)度為τ=σּtgΨ+c,