某工程软弱路基处理方案

孙杰　刘风军　朱宝红

摘要：以某工程为例，针对不同材料处理软弱路基进行试验，最终确定了最优方案。

关键词：粉喷桩桩 弯沉值

1 工程概况

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。软土地基如不加处理，会发生路基失稳或过量沉陷，导致公路破坏或不能使用。

张虾路道路及排水工程（潍莱高速-穆响路段）施工过程中，潍莱高速至胶济铁路之间地下水位较浅，基岩埋深约7.5m，车辆载重大，地基土液性指数大，触变效应明显，属明显软土地基，需加强地基处理，软土地基的处理应根据软土、淤泥的物理力学性质，埋层深度，路堤高度，材料场地情况，公路等级等因素分别采取换土、抛石挤淤、反压护道、渗水、土工材料、塑料排水板、粉喷桩、碎石桩、超载预压等措施进行处理。在张虾路潍莱高速至胶济铁路段，结合现场施工条件，先后采取了铺设山根石、抛石挤淤、地瓜石加山根石综合处理、换填块石、沉砂及粉喷桩方案做试验段，通过修筑试验路段并综合考虑施工工期、成本、质量，最终选择此路段进行粉喷桩处理。

2 方案比较

2.1 60cm山根石两层回填

张虾路工程潍莱高速至胶济铁路之间，路基含水量过大，成淤泥状，经参建各方同意，对此处1+480-1+615段全幅路基采用山根石处理。利用山根石分两层回填以提高地基承载能力，但不能从根本上解决地基沉陷问题，山根石遇水成泥状失去承载力，当严格按照设计要求处理完成后发现弯沉值达不到设计要求，并把山根石全部挖除并装车外运。此外对山根石需求量大，处理方法较为原始，投入机械，人力较大，经济效益不明显，不适于本工程。

2.2 30公分地瓜石+40公分山根石

张虾路工程，潍莱高速路以北胶济铁路以南段主路路基含水量太大，按设计变更6%灰土施工完成后，大部分路段出现翻浆，经参建各方同意，在K1+610-K1+690段主路西半幅对路基做80米试验段（6%灰土顶以下），其中K1+610-K1+650段结构层为30cm地瓜石+20cm山根石，K1+650-K1+690段结构层为30cm地瓜石+20cm山根石+20cm山根石。严格按照设计要求处理完成后发现弯沉值达不到设计要求。

2.3 抛石挤淤

抛石挤淤是软弱地基处理的一种方法，在路基底从中部向两侧抛投一定数量的碎石，将淤泥挤出路基范围，以提高路基强度。所用碎石宜采用不易风化的大石块，尺寸一般不小于0.3m。

抛石挤淤法施工简单、迅速、方便。适用于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度为3-4m的软土；在特别软的地面上施工由于机械无法进入，或是表面存在大量积水无法排出时；适用于石料丰富，运距较短的情况。抛石挤淤优缺点如下：

优点：在软地面机械难以进入或地表存在大量积水无法排出时可利用此办法，受雨季影响不大，对周围环境影响不大，投入的人力、机械相对较小，工期较短。

缺点：石料需求量大，适合石料丰富、运距较短地区；处理过程较为粗糙，处理不够彻底；一般适用于基层具有一定厚度的淤泥层。

张虾路工程，潍莱高速路以北胶济铁路以南段主路路基含水量太大，按设计变更6%灰土施工完成后，大部分路段出现翻浆，经参建各方同意，在K1+650-K1+990段主路东半幅对翻浆处做抛石处理，挖深80cm，处理完成后发现此处理方法达不到设计要求。

2.4 铺设块石

因前期试验段均未成功，6月19日参建各方经开会决定，在主路西侧K1+610-K1+650段对路基做40m试验段，处理至原设计40cm级配碎石顶，结构层为80cm块石+40cm级配碎石，处理完成后发现此处理方法能达到设计要求。但考虑到人工铺设块石工艺太原始且石料需求量大，铺设需要大量人力，工期相当长，后期结构层不稳定，不予采取。

2.5 沉砂

沉砂是利用砂石体积小，能够充分贯入软土地基土颗粒的空隙中，利用砂石与土颗粒的挤压摩擦以及固结力，提高原软土地基的承载能力。

沉砂优点：能充分贯入软土地基底部，加强地基承载力；材料容易获得，机械、人力投入小。

沉砂缺点：砂石使用量大，工期较长，施工对周边环境影响较大，受雨季影响明显，施工难度大。

经参建各方同意，本工程K1+550-K1+580段主路东半幅对路基做30m沉砂试验段，处理至原40cm级配碎石顶，结构层为60cm中粗沙+60cm中粗沙+40cm级配碎石，处理完后承载力达不到设计要求。

2.6 水泥土复合地基处理

水泥土复合地基处理是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度。软土基础经处理后，加固效果显著，可很快投入使用。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质。

水泥土复合地基处理工艺按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能提高桩间的强度。

水泥土复合地基处理对地基处理彻底，处理效果好，同时对深层地基也有有效治理，能最大限度的利用原状土的承载力或其他力学性能。

按参建各方意见，经设计同意，在K1+520

-K1+550段主路东半幅对路基做30m试验段，桩中心间距1.2m，正三角型布置，打桩完成后经养护，然后摊铺40cm级配碎石，碾压后经弯沉试验，证明试验段能满足原设计要求。

3 方案选择

各施工方案对比如下表：

由于混凝土攪拌桩对地基处理较为彻底，路基承载力符合设计要求，并且施工工艺较为成熟，施工难度不大，工期、质量均有保证，是所选方案中最适合张虾路软土地基处理的施工方案，因此选择混凝土搅拌桩施工工艺。

参考文献：

[1]周德泉，刘宏利，张可能，阳军生.粉喷桩处理软弱路基的设计与沉降分析[J].地质与勘探，2001（02）.

[2]谷晓华.水泥土搅拌桩在地铁软弱路基中的应用[J].山西建筑，2008（25）.

[3]宋朝辉.浅层软弱路基处理的体会[J].科技信息，2009（11）.

刘风军身份证号为：370702197507216510

朱宝红身份证号为：370784198103013548