软基处理方法在锦江路建设中的应用

韩方伟

摘要：软土地基处理是道路建设中的重要问题与难点之一，而处理软基方法的经济性与技术性有时是矛盾的。如何权衡其矛盾，选择最优方案，是技术人员特别是设计人员要认真思考的。本文以泰州市锦江路建设中所遇到的软基问题为例，探讨一下软基处理问题。

关键词：软土地基；置换与加筋；水泥混凝土方桩；水泥搅拌桩

中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号：

公路与城市建设中经常遇到软基问题，特别是在水网密布，水系发达地区。关于软基处理的理论与方法也有很多，《路基设计规范》（JTG D30-2004）中软土地基加固措施中提出了8种方法：置换法、轻质路堤法、加筋、反压护道法、排水固结法、粒料桩法、加固土桩法及强夯法。这些方法都是经过实践检验的行之有效的软基处理方法。总的来说，“因人而异、因地制宜”是选择软基处理方法的根本原则。但在实际工作中，对具体的软基问题而言，选择何种方法最为经济有效是技术人员特别是设计人员所关注的，也是最难抉择的。本人结合泰州市锦江路建设中所遇到的软基问题及其处理措施，就怎样因地制宜的解决软基问题提出一些浅薄的建议，请同业人员批评指正。

一、置换与加筋

对于低矮路堤及浅层软基，由于其总沉降一般较小，较容易满足工后沉降要求，困难的是其施工时压实困难，很容易形成“弹簧土”。这种情况下较为经济且施工方便的处理方法是换填：用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中部分或全部软弱土层，以形成双层地基或复合地基，达到提高承载力，便于压实的目的。抛填的片石应大于300mm，抛填时从路堤中部开始，中部向前突进后再渐次向两侧扩展，以使淤泥向两旁挤出。必要时应结合加筋进行处理，以加强整体性，提高软基处理效果。该方法在锦江路建设中应用广泛，实际取得的效果也较好。

锦江路位于泰州市高港区南部，地处古长江沉积中心地带，地貌类型属长江三角洲冲积平原。该道路为城市主干道，为便于道路沿线开发，并尽量减少路基土方，节省土地资源，路基整体高度不大。一般路段机动车道边部高程距地面约在1.2m，扣除路面结构层后，距地面仅有0.5m。而拟建区地下水位年变化幅度大致在0～2.00m之间，实测稳定地下水位埋深在0.70～0.90m之间。道路路基建设时为5-10月，此时地下及地表水位较高，地基含水量较大，很容易形成“弹簧土”，甚至重型机械无法上路碾，因此基础采用换填碎石方法处理：路床顶面以下30～60cm设置级配碎石垫层，并形成1.5%的横坡（与路拱横坡一致），并在顶面用砂找平；其上铺设一层复合土工膜，复合土工膜采用一布一膜组合，以形成防水层，阻隔毛细水，保证碎石垫层以上路基、路面长期处于干燥状态，并防止路基填土污染碎石垫层。

锦江路K0+400～K1+200段，路基位于大片连续水塘之中，塘底均为淤泥质粉质黏土，该层厚度较大，承载力很低，并具有高压缩性，因此该路段的处理方案与一般路段不同。处理方案如下：首先围堰抽水，由于场地地下水水位较高，建议必要时在围堰以内设置轻型井点降水设施，使围堰范围内的水位降低；抽水后抛大片石挤淤，并清除挤出的淤泥，当片石形成的基础可以承载压路机碾压后即可视为挤淤完成；在片石基础上铺筑40cm厚1:1砂碎石；为加快施工进度，碎石层至路床以下60cm采用土、石混合填料分层填筑，土、石混合料中土、石比例一般为7:3，压实度以看不出碾压轮迹作为控制；在土、石混合填料层上铺筑30cm级配碎石垫层，做成1.5%的外顷横坡；在顶面用砂找平，并铺设一层复合土工膜；土工膜以上至路床顶面均采用8%石灰土分层填筑压实。

为节省土地资源，降低投资，便于道路沿线开发，低填和浅挖路基是现在和将来道路特别是城市道路路基的主要填筑方式。对于这种情况下的软土地基，应主要考虑置换、加筋及强夯置换处理方式，但强夯处理方式更为适用于重载交通较多的道路，且该方法需要的材料及时间较多，而城市道路主要通行轻载交通，因此应将置换及加筋作为一般道路和城市道路低填和浅挖路基软土地基的主要处理方法。

二、振密、挤密

采用振密或挤密的方法使地基土体密实以达到提高地基承载力和减小沉降的目的也是软土地基处理常用的方法。振密处理的方法主要是强夯置换，但强夯置换法所需材料和施工环境要求较高，因此常用于高速公路、一级公路等里程较长、较为空旷的路段。而城市道路一般里程较短，施工环境不理想，因此建议采用挤密的方法。现行路基规范中提出的粒料桩是挤密方法的一种典型处理方式，但其对施工要求较高。在锦江路建设中我们采用了一种打入水泥混凝土方桩加强地基承载力的方法，从使用情况来看，效果也是不错的。

锦江路K1+500～K1+700段软土地基含水量较大，且软土层相厚度达到3m左右，因此不能采用换填的方法处理。由于周围地势较低，采用井点降水方法也不能降低地下水位，减少含水量。针对这种情况，我们设计了一种水泥混凝土方桩，将之打入地基，提高了地基承载力，然后再作为正常的路基进行填筑。根据计算，混凝土方桩长度7m，截面尺寸为25×25cm，采用三角形形状布置，间距为0.9m。该方桩可采用静压或打入方式压入地基，为防止破坏，在底部和顶端设置钢筋进行加固。使用该方法后，地基承载力从不足30KPa提高到100KPa以上。

振密、挤密方法处理软土地基效果明显，但其施工工艺要求较高，工程造价也相对较高，因此应谨慎选择，并灵活运用此种方法。

三、加固土桩

加固土桩一般用于深层地基处理，该方法是用带有回转、翻松、喷粉与搅拌功能的机械，将胶结材料与地基的软土搅拌，使软土地基局部范围的某一深度，某一直径内的软土用固化材料予以改良、加固，形成加固土桩体。由搅拌桩体和四周软土组成复合地基，可以提高地基承载力、提高地基的强度、增大地基变形模量，此外还能阻止地下水的渗透。由于该种方法处理深度较大，因此常用于高填土路基及桥头路段等对于路基沉降要求较高的路段。在锦江路中仅在桥头路段使用了水泥搅拌桩处理地基。

锦江路桥头水泥搅拌桩设计桩径0.5m，桩间距1.0～1.5m，在平面上呈梅花形布置(布置区域边线与构造物基础轮廓线平行)。桩身设计无侧限抗压强度为：R28=0.7MPa，单桩允许承载力300KPa、三桩允许复合地基承载力(28天) 150KPa。为分散地基应力，方便施工机具施工作业，水泥搅拌桩桩顶面铺筑40cm碎石垫层。处治范围：纵向上为桥台前1.5倍的桥台高度外不少于一排桩，台后30m，其中桥头路段15m，过渡段长15m；横向处理范围按行车道外边缘以1：1.5理论边坡线进行放坡，处理至理论坡脚线外不少于1排桩。桥头过渡段与一般路段采用铺设16m长单向土工格栅，纵向沿路中心线方向铺设，横向铺至水泥搅拌桩处治宽度外侧1.0m位置。

软土地基在公路与城市道路建设中存在的问题主要有以下两个方面：一是地基承载力和稳定性问题。在道路荷载（静力和动力荷载）作用下，地基承载力不能满足要求时，地基会产生局部或整体剪切破坏，影响道路的正常使用，引起道路破坏或边坡失稳。二是沉降、水平位移及不均匀沉降问题。在荷载作用下，地基产生变形，当道路沉降、水平位移、或不均匀沉降超过相应的允许值时，将会影响道路的正常使用，甚至可能引起破坏。

从以上两个方面着手处理软基问题，针对具体项目选择经济合理的软基处理方法，并且不拘泥于以往的经验，进行适当的创新与发展，才是技术人员特别是设计人员的职责所在。在详细勘察具体情况后，从工期、经济性、施工难易度、方法可靠性、环境条件等几个方面综合考虑，“因人而异、因地制宜”的选择处理方案，精心设计、精细施工才能更好的处理软基问题。

参考文献

[1]《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)。

[2]《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)。

[3]《路基路面工程》邓学均主编北京：人民交通出版社。

[4]《泰州市高港区锦江路建设工程施工图设计》文件 徐州市交通规划设计研究院。