论道路工程软土地基处理方法

【摘 要】在公路和市政道路建设中，不可避免地会遇到软基础问题。软基础具有天然孔隙比大、渗透性小、抗剪强度低、黏结系数小等不利的工程性质，导致地基承裁力往往不能满足工程设计的要求，因此，需要对地基进行人工加固处理。处理软土地基有多种方法，如果处理不当，就会直接影响路基失稳或道路沉陷，鉴于此，本文对道路工程软基础的处理方法进行了探讨。

【关键词】道路工程;软土地基;施工处理

0.前言

软土地基是指以静水或缓慢流水环境中沉积的饱和软弱鼓性土或淤泥为主的地层，含有大量的亲水的胶体颗粒，具有海绵状结构，有时也有少量的腐泥和泥炭层。软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低和变形稳定所需时间长等工程特性，一般不能直接作为天然地基使用，需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。路基沉降是导致路基变形、破坏的主要原因，因此对软土地基处理恰当与否，不仅影响工程的投资，而且将直接影响道路的使用性能和工程质量。目前软土地基处理方法很多，而且都在实践工程中得到广泛应用，取得了很好的效果，但也存在地基处理方法具有随意性的问题，施工人员在选择处理方法方面时往往过于随意，任意为之。虽然最后也按期完成了工程任务，但往往由于方法不当造成工期的拖延和资金的浪费。总之，不管采用何种方法，处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求，从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。

1.市政道路工程软基础处理方法

1.1表层处理法

（1）表层排水法。所谓表层排水法是指在填筑路基前，首先在地面开挖水沟，排除地表水，与此同时降低地基表层的含水量，确保施工机械的作业条件，一般情况下，常用透水性良好的砂砾回填。（2）砂垫层法。砂垫层法是指在软土地基顶面，铺设厚度约为0.6－1.0m的砂垫层作为软土层固结所需要的上部排水层，加速沉降的发展、缩短固结过程的方法。砂垫层可作为路堤内的地下排水层，以降低堤内水位，改善施工时重型机械的作业条件。该方法具有施工简单，不需要特殊机具设备等特点。（3）稳固剂表层处治法。稳固剂表层处治法是用生石灰、熟石灰、水泥及土壤离子稳固剂等稳定材料，掺入软弱的表层地基土中，改善地基的压缩性和强度特性，保证机械作业条件，提高路堤填土的稳定及压实效果。值得注意的是，在采用平地机路拌法进行施工，首先需将软土排水晾干，防止机械陷入土中，要做好防水、防潮准备。软土地基表层处理厚度应该根据软土力学性质而定，大多数情况下为30～60cm，过薄的话，处理效果比较差，过厚则造成一定浪费。

1.2换填法

换填土法是将软弱地基基础下的软弱土层部分或全部挖去，再以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层进行充填，然后分层压、夯、振动，使其达到要求的密实度。其加固机理是根据土中附加应力分布规律，让垫层承受上部较大的应力，软弱层承担较小的应力，以满足设计对地基的要求。换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土等浅层处理和低洼区域的填筑和一些地域性特殊土的处理，用于膨胀土地基可消除地基上的胀缩作用，用于湿陷性黄土地基可消除黄土的湿陷性，用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。其施工比较容易，多数情况下能在短时间内达到所要求的目的。从可靠性来说，人工挖掘置换较优。置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载。

1.3强夯法

强夯法适用于处理碎石土、砂土、粉土、粘性土、杂填土和素填土等地基，它不仅能提高地基的强度、降低其压缩性、还能改善其抗振动液化的能力和消除土的湿陷性。强夯法同其他软土地基处理技术一样，也有其一定的适用范围和特殊要求。强夯法对于饱和度较高的粘性土，一般来说处理效果不显著，尤其是淤泥和淤泥质土地基，处理效果更差。因此对于淤泥质土地基应谨慎选用或采取其他方法。一般认为强夯法目前除了对厚层淤泥质和淤泥不适用外，对某些类型的软土强夯效果还是比较好的。采用强夯法处理软土地基，其加固效果决定于地基土的渗透性，所以必须创造排水通道。因此在强夯时，为了取得更好的效果，可以采用综合加固方法进行：(1)强夯加袋装砂井(或塑料排水板法)，以加速饱和软粘土的排水固结;(2)强夯挤淤加固法。对于厚度不太大的淤泥层，采用抛填块石或矿渣等材料后再夯实，使大石块强迫落到底层硬土上，同时将大部分淤泥挤出，这是一种强夯置换法:(3)在饱和软粘土上加铺0.5-2m厚的垫层(可用矿渣、钢渣、碎石或山皮土等)，在高能量夯击作用下，使垫层与软土层发生接衔混合，改变软土的性质，提高地基土的承载力。

1.4水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩法也是软土地基处理中一种常用的方法，具有处理效率高、质量可靠、施工简便等优点。水泥搅拌桩目前有喷浆法和喷粉法之分,均通过深层搅拌机械将软土和固化剂强制搅拌,固化剂采用水泥浆液时,称为水泥浆搅拌桩法或湿法,固化剂采用水泥粉时,称为粉体搅拌桩法或干法。一般认为湿法水泥剂量容易控制,搅拌均匀,成桩质量较为可靠,而干法喷粉量相对较难控制搅拌质量不容易控制,成桩质量相对较差,湿法质量有保证的成桩长度也比干法成桩长度大,但干法采用粉体作固化剂,不再向地基中附加水分,反而能充分吸收软土的自由水,因此,加固后地基的初期强度较高,特别是对高含水量的软土加固效果显著,在国外得到广泛应用。2008年施工的哈尔滨市群力新区齿轮路四标段8+150至8+650之间的旧鱼塘段，就是采用深层水泥搅拌桩法加固的软弱地基。全线有四处鱼塘全是用该方法处理的。经过两年多的实践证明效果非常好，用该法加固的区段均没有沉降现象发生。

1.5抛石挤淤法

混凝土灌注桩是一种直接在现场桩位上就地成孔，然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼再浇注混凝土而成的桩。与预制桩相比，具有施工低噪音、低振动、桩长和直径可按设计要求变化自如、桩端能可靠地进入持力层或嵌入岩层、单桩承载力大、挤土影响小、含钢量低等特点。但成桩工艺较复杂，成桩速度比预制打入桩慢，成桩质量与施工有密切关系。按其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。

1.6高压旋喷注浆法

高压旋注浆法是高压喷射注浆工艺的3种方法之一，是一种新型注浆方法。它具有加固体强度高、质量均匀、形状可控等特点。其工艺原理是引用高压水射流技术对加固体（地层）进行切割，并注入水泥浆而形成设计所需的各种形状的基体（圆柱桩、坝墙等）。它对于处理淤泥、淤泥质黏土、黏性土、沙土、液化带流砂等软地基加固有明显的效果。

2.结语

软土地基的处理质量直接影响到路基的基础承载力，也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。软土地基处理的目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷, 软土地基有极大的危害性，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，使道路沉降过大或不均匀沉降，对道路成不同程度的伤害，以上简略地介绍了已有的几种地基加固方法，还有钢筋混凝土打（压）入桩、混凝土灌注桩等软地基处理方法在路基和桥涵工程中得到广泛的应用。有的新技术如真空预压、堆载预压、岩溶注浆还在试验研讨阶段，实际应用得较少。总之，湿软地基加固规模大，造价高，应注重技术和经济两方面的研究。同时，地基加固是路基主体工程的一部分，要结合路基标高、断面形式等方面综合处治。

【参考文献】

［１］李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M].北京:中国电力出版社,2006.

［２］苏建林.公路工程施工技术[M].北京:人民交通出版社，2005.

［３］黄兴安,等.市政工程质量通病防治手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

［４］李强.河滩相软土地基处理研究[M].中外公路,2005.