軟基處理

高等級公路軟基處理技術淺談
在我國由于軟土分布廣泛，給公路（road)工程建設和人工構造物帶來較大的影響和隱患，成為公路工程關鍵問題(Emerson)之一。在軟土地區修建公路，高路堤存在穩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，嚴重影響道路的質量和使用，由此造成的經濟(jīng jì)損失是巨大的。近20年來，在高等級公路建設中，對軟土路基處理問題巳成為影響工程造價和道路使用質量的突出矛盾（事物屬性的對立)之一。在我國，雖然對于高等級公路建設，軟土地基處理已有成功的工程實例，但老問題總會出現新情況，各種處理方法(method)也在不斷發展和完善。鑒于目前系統(system)介紹(Introduction)公路軟土地基處理方面的交通專業技術（Technology）出版物并不多見，河北省交通廳科教處組織有關人員，對公路軟土地基處理進行專題應用技術研究。課題組搜集了國內外大量有關處理軟土路基的資料，在已有成果和總結該省高等級公路軟土地基處理的基礎上，經研究整理編寫出《公路工程軟基處理》一書。該書針對軟土路基的性質與危害性，借鑒(jiè jiàn)已有成果和資料，結合工程現場實際，詳細介紹幾種軟土地基處理方法，涉及到地基的勘察、路基工程的設計、施工階段的養護措施等。全書內容豐富，實用性強，對從事軟土地基處理設計、施工單位(unit)技術及管理人員和大專院校師生有一定實用意義和參考價值。
公路軟基鑒別與處治是每個路基項目(xiàng mù)都面臨的問題，本問結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,本文試圖從工程實踐中對當前軟土路基的試驗處置做一些有益的探討。一般對于軟基工程的確認，施工、監理與業主之間總是有不一致的地方，因為這牽涉到較大工程量的變更，變更有兩方面的變更，一是對設計軟基工程量的變更，由于設計上各方面的原因，施工單位在施工中對深度和廣度會提出一些變更的申請；二是施工單位在實測工程時會發現一些原設計上沒有但施工中卻存在的軟基。不管是那種情況(Condition)，都應認真對待，否則對將來路基的穩定性(The stability of)將產生嚴重的隱患（yǐn huàn）。
軟基在公路工程施工中的先后問題(Emerson)，按理講應是利用大規模的路基施工之余，分段處理。我單位所承建的湖南某高速公路，凡變更超過50000元均須報請業主批準，變更周期比較長，申報程序(procedure)較復雜，另外，該地區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，事實（Fact)證明，在此種情形之下，該方法處置得當，早期的這些工作為日后大規模施工創造了條件。
軟土路基的確定，是一項比較容易引起爭議的工作，正因為如此，才有必要對軟基的研究（research)進一步加強，用比較量化的試驗指標來控制。在確定軟土時要查明軟土及與之相存在的一般土層的成因及類別、范圍、物理力學性質及必要的水理化學（Chemistry）性質。
然而對軟土的鑒別由于各省區各公路（road)工程的軟土成因不盡相同，故而其性質也千差萬別，濱海、谷地、河灘、湖沼等各處辨別也應區別對待，不宜生搬硬套標準。軟基工程多數情況是有局部地段地質情況和原來設計不同，出現局部地基承載力達不到設計要求，或者由于局部地段含水量過大(原有排水系統不暢，原有地基土質滲水性不好)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，所得數據如下
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
由以上數據分析(Analyse)可得出以下規律：
1． 一般天然細粒土的天然密度在1.60~1.75 g/cm3之間，而水又是不可壓縮的,密度遠小于土的天然密度1.60~1.75 g/cm3,所以對于同樣的土質含水量的增加必然導致土體干密度的減小。地基打樁工程施工打樁，指把樁打進地里，使建筑物基礎堅固。
2．液塑限的因素。由以上結果分析，液塑限對軟基的斷定并非必然的連系,事實（Fact)上,在本工程中,我們遇到了相當多的高液限土(約為60%),并且用這些高液限土填筑路基,若處理得當效果也不錯。當然了,高液限土(wl>50%)是一種不適宜材料, 擊實試驗(test)表明液限大,最佳含水量也較大,自然對應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。孔隙比與含水量有較大的關系，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較大將導致分母ρ較小，必然導致e0較大。事實（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，其構造如下圖。
使用方法(method)：開溝清表30cm厚之后的連續第3個晴天,現場測試地基,當滿足Cu≥25Kpa時即位軟土深度，軟基探測每斷面間距（character space）10米，布置（arrange）5個測點，或以5mx5m方格網“十”字角點作為觸點。軟基工程又叫軟地基處理，是建筑之前如果地基不夠堅固，為防止建筑后地基下沉拉裂造成建筑物不穩定等事故，需要對軟地基進行處理，使其沉降變得足夠堅固,提高軟地基的固結度和穩定性至設計的要求的過程。該儀器應經過原狀土試驗，進行偏差校正，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）抗剪強度（Kpa），土的抗剪強度為τ=σּtgΨ+c,