【摘要】軟土地基處理事關公路建設的成敗與安全，某高速公路遇到的特殊路基的情況很有代表性，通過在設計和施工方面大量的分析研究工作，提出了適用于當地路堤軟弱地基加固的處理方法、施工控制標準及要點，對其軟弱地基進行處理時主要采用了土工格柵和塑料排水板堆載預壓的方法。
　　關鍵詞：軟弱地基、處治技術、設計、施工
　　1某公路項目的地基特點
　　某公路項目的沿線地形地貌可分為兩段:第一段沿線遇到的特殊路基問題主要有軟弱地基、高邊坡、斜坡路堤、高填路堤、采空區等:第二段布線自由度較大，主要的特殊路基問題是軟弱地基和高邊坡。軟弱地基是該項目中最常見的地質病害，深度一般在0.5~10余米，很少超過20米。
　　本項目的軟弱地基主要分布于沿線丘陵地貌地形低洼處沖溝內，分布第四系坡洪積、沖洪積層，這些低洼地段多為冬水田或水旱輪作耕地，受耕作影響，地表土層長期受水浸泡，含水量較高，加上沿線這些地段內多為上部基巖裂隙水排泄處，地下水豐富，埋深淺，表層覆蓋層多為流塑~軟塑粘土、亞粘土、亞砂土，多呈軟(可)塑狀，承載力較低，地基承載力一般為0.05～0.10Mpa，抗剪強度小，厚度分布于0.5~10米之間。另外，填方路堤高度較大，多在10m~25m，在穩定性和工后沉降方面一般不能滿足規范要求。
　　具體說來，軟弱地基分為兩類：
　　砂巖窄谷型：地層以白堊系砂巖為主，母巖決定了土性以砂土為主，CV、CR排水固結系數大，采取換填為主，插板為輔，這種類型的軟弱地基一般不是很深，多為7~8m。
　　泥巖寬谷型：地層以侏羅系、三疊系泥巖為主，母巖決定了土性以粘土為主，粘性強、排水固結慢，采取插板為主，換填為輔，這種類型的軟弱地基一般很寬，多為70~100m。
　　在該地區即便土的各種指標略大于規范中規定的有關軟土的技術指標，但在填土高度很大時，在穩定性和工后沉降方面仍然不能滿足規范要求，還是要按軟弱地基處理。針對盆地丘陵間谷地軟弱地基的這一特點，借鑒在其他高速公路的處治經驗，該公路項目采用了換填、加筋路堤、豎向排水體等綜合處治措施，其中豎向排水體處治方法應用最為廣泛。
　　公路路基設計規范將軟土地基處治設計分為穩定處治設計和沉降處治設計兩個方面。填土較高時，在荷載作用下，路堤會沿著軟土產生圓弧形的下移、沉陷。路基填筑過程中產生的沉降可以及時修正，但路面鋪筑以后產生的沉降對路基和路面的破壞會非常大的，所以設計時采用工后沉降控制標準。
　　軟土地基設計計算考慮的主要因素：地基穩定安全系數與工后沉降控制標準。當計算的穩定安全系數小于“穩定安全系數”表中規定值時，應針對穩定性進行處治設計；當路面設計使用年限（瀝青路面15年、水泥混凝土路面30年）內的殘余沉降不滿足“容許工后沉降”控制標準時，應針對沉降進行處治設計。
　　2某公路項目對淺層軟弱地基的處治方式
　　2.1淺層處治設計原則
　　淺層處治采用換填、換填+鋪設土工格柵的方案，一般適用于軟弱土厚度小于3m的路段，換填的深度根據填土高度、軟基厚度、軟弱土層物理力學性質等確定。對于本項目軟弱土厚度主要為1.0～4.0m的地段，主要考慮采用淺層處理方法。
　　根據實際地形、地質、填土高度，通過計算淺層軟基采用部分換填或全部換填。換填材料采用透水性較好的材料，如河砂、河卵石、碎石含量不低于50％的土石混填料，應根據因地制宜、就地取材的原則采用。本著減少棄方、減小棄方對環境危害的原則，結合挖方地質，可選取不易水化、強度較高的挖方砂巖片碎石作為軟基換填料。
　　在軟基上鋪設土工格珊是常用的軟基處理方式，主要布設在兩個部位，一減小棄方對環境危害的原則，結合挖方地質，可選取不易水化、強度較高的挖方砂巖片碎石作為軟基換填料。
　　在軟基上鋪設土工格珊是常用的軟基處理方式，主要布設在兩個部位，一個是下部，主要用來增強路堤的穩定性；另一個是上部，作用是均化與減小沉降，防止路面開裂。
　　本項目設計中對土工格柵上、下側填料的最大粒徑要求為：不得大于層厚的2/3。這個設計要求雖然比規范中要求的15cm還要寬松，但只要在施工時嚴格按照設計要求控制好填料的最大粒徑，就能保證土工格柵發揮作用，達到加固地基，分散荷載，防止地基深層滑動面的形成，保持基底穩定的目的。
　　2.2淺層軟弱地基的具體處治技術
　　以本項目中某一段軟基處治方式為例。
　　本段最大填土高12.93m，路段地處丘間谷地，沖溝內覆蓋第四系全新統坡殘積亞粘土，軟塑——可塑狀，平均厚度2.5~2.8m左右，其下為中密灰白色粉砂巖，中加夾10cm~15cm卵石，承載力0.08~0.16kPa。下覆5m左右硬塑狀亞粘土，承載力200kPa，基巖為白堊系褐紅色泥質粉砂巖。上層土體物理力學性質較差，采用靜力觸探全層測試，地基允許承載力76——100kPa，經計算該路段地基穩定安全系數0.72，工后沉降31cm，穩定及沉降均不能滿足規范要求，需要進行處理。考慮到該路段軟弱土層平均厚度小于3m，考慮采用全部挖除換填和布設土工格柵方式，可以從根本上改善地基，不留后患。
　　軟基處理設計、施工技術要求：
　　（1）施工前應先平整場地，開挖縱橫排水溝，將農田排水疏干，以便施工。應全面復查軟基的分布范圍，根據實際調整換填處治范圍。
　　（2）施工時應做好排水措施，不能讓水浸泡換填料。地表水比較豐富的路段砂墊層底的標高不得低于地表水標高。
　　（3）完成排水等配套處治措施后進行土工格柵施工，并在地表鋪設50～100cm厚砂巖碎石或砂(卵)礫石墊層，且壓實，這樣既有利于提高土與格柵間摩阻力，又有利于地基排水固結。
　　（4）土工格柵鋪設時應按設計擬定的位置，垂直于路線方向展開，按路堤底寬全斷面鋪設。鋪設格柵時，應注意格柵間聯結與拉直平順，緊貼下承層，不得出現扭曲，折皺，重疊。土工格柵采用縫接法連接，格柵間互相搭接寬度為20cm，在受力方向聯接處的強度不得低于材料設計抗拉強度。格柵扭曲、皺折、重疊則不利于其發揮作用，故鋪設時應用手拉直，使格柵平順均勻，鋪好的土工格柵每隔1.5~2.0m用鉤頭釘固定于地面。
　　（5）反卷格柵。在第一層填土達到預定厚度并經碾壓到設計壓實度后，將格柵路堤橫向邊緣反卷回包1m，綁扎于上一層土工格柵上，并人工修整錨固，在反卷端外側培土1.0m，保護格柵，防止人為破壞。鋪好后，應在48小時以內在其上填土，并不得因填土而移動。
　　3某公路項目對深厚軟弱地基的處治方式
　　3.1深厚軟弱地基處治設計原則
　　深層處治一般適用于軟弱土厚度大于3m的路段。本項目深層軟弱土地段多處于丘嶺、山谷地形的底部水田地段，經常年淤積形成軟基，地下水較為豐富。根據現場原材料供給情況和工程造價，樂宜高速公路項目主要采用了塑料排水板方案。塑料排水板在土體中主要起豎向排水體的作用，可排出地下水、加快地基固結，提高地基承載力，其具有插板機械輕、效率高、對土擾動小、造價低等優點。塑料排水板間距一般為1～2m，長度根據軟弱土深度、物理力學性質、填方高度、施工工期等因素計算選取。軟弱土厚度不太厚的路段，一般以貫穿軟弱土層為宜。
　　3.2深厚軟弱地基的具體處治技術
　　以其中一段軟弱地基處治技術為例。
　　該段為水田，路段地處丘間谷地，沖溝內覆蓋第四系全新統坡殘積亞粘土，上伏4~5.6m低液限粘土、亞粘土，軟塑——可塑狀，平均厚度5.3m左右，下覆白堊系褐紅色泥質砂巖。因溝內地勢平緩，長期排水不暢，天然含水量比較高，上層土體物理力學性質較差，采用靜力觸探全層測試，地基允許承載力為90~120kPa，本段最大填土高12.93m，經計算該段路堤的工后沉降38cm，穩定安全系數0.51，該路段地基的穩定及沉降均不能滿足規范要求，需要進行處理。根據該段地基的工程地質資料，考慮采用豎向排水體處理。
　　（1）軟弱地基處治設計
　　對本段軟弱地層的處理擬采用豎向排水系統，以改變地基原有排水邊界條件，借助排水系統增加孔隙水排除的途徑，縮短排水距離，在路堤填筑荷載作用下，加快地基土的排水固結速度、縮短加固時間，使地基土的有效固結壓力快速增加。豎向排水體采用塑料排水板。
　　具體設計處理方法：塑料排水板（平均長度6.4m）+2層土工格柵。預壓荷載為路堤自重。
　　（2）軟基處理設計施工技術要求
　　塑料排水板施工工藝：平整場地（挖排水溝）→鋪設下層砂墊層→穩壓→放樣→機具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割斷排水板→檢查并記錄板位等情況→機具移位→鋪設上層砂墊層。
　　施工質量控制要點：①定位要準確；②施工現場堆放的塑料排水板盤帶要加以覆蓋，放置于潔凈干燥處，防止污染和暴露在空氣中老化。③穿靴，將塑料排水板端部穿過預制靴頭固定架，對折帶子長約10cm，固定聯結。④插入過程中導軌垂直，鋼套管不得彎曲，透水濾套不得被撕破和污染；⑤塑料排水板留出孔口長度應保證伸入砂墊層不少于30cm，使其與砂墊層貫通；⑥打設完畢后應立即攤鋪第二層砂礫層，以防長時間暴露于空氣中使板體老化。
　　4結論
　　某高速公路是一條具有典型的山區丘陵軟弱地基特征的高速公路。進行軟弱地基處理時大多采用了土工格柵和排水固結堆載預壓的方法。本文主要針對排水固結預壓法應用于路堤軟基的幾個關鍵問題，結合設計和施工做了實用性的分析與研究，制定了排水固結預壓法的設計方法，及其施工控制要點，以便合理的進行地基處理設計與施工。經塑料排水板法處理的軟土地基，實測表明相應地基強度及各項物理力學指標明顯改善，按控制標準進行填筑時，均能安全填筑到頂。
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