谈瓯海大道软土路基的加固处理

毛如意

(中铁隧道集团杭州分公司，浙江 杭州 310030)

0 引言

软土具有天然含水量高、孔隙比大，透性差，压缩性高，强度低等特点，其厚度较大，对公路的影响较大。在软土地基上修筑路堤，如不采取有效的加固措施，一般会引起侧向路堤滑移，会产生不同程度的坍滑或沉陷，地基失稳等问题，导致公路破坏或不能正常使用。因此，软土路基的加固处理成为公路施工中的重点，其处理应尽可能早期进行，有充分的间隔时间使软基达到沉降稳定后方可进行填土施工，此外，路面结构对软土路基的不均匀沉降非常敏感，软土路基的加固是公路路面保持良好工作状态、使用寿命延长的关键，是必须认真研究的一个重要问题。

1 工程背景

位于温州市南部的瓯海大道三期工程，西起梧埏镇，东至永中镇，全长16900 m。该工程作为温州市实施城市空间发展战略“东移西拓，南联北接”跨越外溢型发展的关键项目，是连接温州市新行政中心、飞机场、洞头片区的主要通道，也是温州市机场进入市区的景观通道。

该工程所在区域为大罗山北侧分支，属浙东沿海低山丘陵与冲海积平原交接区。区内最高山体海拔为200余米，平原最低海拔3 m左右，相对高差约为200 m，呈南高北低。瓯海大道三期工程龙湾段工程第五合同段，西起上京隧道进口附近K5+900，终点至K8+000，全段长2100 m。本合同段内软土分布较广。

2 软土路基加固处理方法

路基是公路重要的组成部分，承受由路面传来的荷载，应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。当路基经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时，必须对软土路基进行加固。加固处理的方法很多，在制定方案时，应充分考虑路基与路面共同工作的原则，从路基处理、构筑物、结构设计和施工方面均应采取相应的措施进行综合治理，决不能单纯的进行加固处理，否则，不仅会增加工程费用，反而难以达到理想的效果。

根据地基土的工程特性，选用适当的加固处理措施。主要有:换填垫层法、深层密实法、排水固结法、化学加固法，还有比较常用的桩基、沉井、侧向约束法、反压护道法。也可以用五个字概括，即:换、夯、压、挤、拌。

“换”:就是将软弱土层清除并清底，然后人工填筑砂碎石并压实作为持力层。一般适用于淤泥质土和黄土和人工回填土，适用深度不超过5 m。

“夯”:利用打夯工具或机具夯击土壤，排出土壤中的水分，加速土壤的固结，增加其密实度，从而提高路基承载能力和减少沉降。一般适用于地基处理深度不超过3 m的低饱和度粉土，粘性土，湿陷性黄土，素填土和杂填土等。

“压”:利用压路机、轮胎碾等机械压地基土壤，使地基压实排水固结。也可采用预压固结法，即先在地基范围的地面上，堆置重物预压一段时间，提高地基的密实度，增强抗剪能力，减少沉降量。注意要形成良好的排水系统。主要方法:堆载预压法、砂井法、袋装砂井法、塑料排水板法和真空预压法。适用于厚度较大的饱和土地基或是冲填土地基。

“挤”:通过振动、挤压使地基中土体密实、固结，并利用加入的具有高抗剪强度的桩体材料置换部分软弱土体中的三相(气相、液相与固相)部分，形成复合地基，达到提高抗剪强度的目的。其原理就是挤密土壤，排水固结，以提高地基的承载力，适用于软土厚度大于3 m的中厚软土的加固，分布面积广的软基加固处理，其加固深度可达到30 m。

“拌”:利用高压射流切削土壤，旋喷浆液(水泥浆、水玻璃、丙凝等)，使浆液与地基土在原位进行搅拌，凝结成坚硬的柱体或土壁，成为复合地基，提高整体的承载能力。此法一般适用于不超过12 m的粉土或是粘性土等。

3 本工程软土路基加固处理方法

本合同段共有软土路基1806 m，16段，其主要分布在两条主道和左辅道上，路基所处地段地质条件复杂，结构物种类和数量很多，因此，设计根据软土地质的具体情况及路堤填高、位置、要求的不同，对路基采用多种加固处理方法，使路堤稳定性达到安全要求，路堤的施工后沉降满足设计要求。主要有水泥粉喷桩、预应力混凝土管桩、塑料排水板、等(超)载预压和土工织物加筋的方法。

在实际施工中，根据现场条件，软土路基加固方法有较大改变。1)充分利用软土硬壳层，既节约了时间，又节省了大量试验段费用。2)鉴于该工程所处地段地下水位高，软土渗透性好，又结合温州本地专家多年的施工经验，取消塑料排水板;塑料排水板较为适合竖向排水不畅、地下水位不高的软土路基。3)瓯海软土虽然含水量大，但多为咸水，与水泥粉剂搅拌强度低;瓯海大道横穿人口密集区，粉喷施工环境污染严重，因此，取消水泥粉喷桩。最终，采用水泥搅拌桩加固软土路基。

水泥搅拌桩直径为50 cm，正方形布置，间距与桩长依据填土高度而定，当填土高度超过3 m，间距1 m，桩长15 m;当填土高度超过2 m，间距1.3 m，桩长12 m;当填土高度小于2 m，间距1.5 m，桩长10 m。水泥搅拌桩检验方法有四种:浅部开挖、轻型动力触探(N10)、荷载试验和钻芯取样。瓯海大道工程采取的是钻芯取样，即在成桩后28 d进行钻芯取样检验，在桩体距桩顶1/3，1/2和2/3附近各取一组(三块)进行无侧限抗压试验，其抗压强度应分别不低于 0.6 MPa，0.45 MPa，0.25 MPa。为保证试块尺寸，钻孔直径不宜小于108 mm。瓯海大道工程软土路基施工已经结束，多种软土处理技术在这里得到应用。本工程采用水泥搅拌桩加固处理软土路基面积近7万m2，处理效果非常明显。处理后的软土路基承载力成数十倍的提高。结果证明，采用水泥搅拌桩的处理方案是优于塑料排水板、水泥粉喷桩处理方案。

4 结语

软土的复杂性导致加固处理方法的多样性，而且各种处理方法有其适应性。瓯海工程原设计在处理方法的选择上起初未能结合温州特有的地质条件，导致设计一改再改。因此在施工中要根据路基的实际情况，选择合理的处理方法，这样，不仅提高软土路基的质量，增加承载力和稳定性，还可以加快施工工期，取得良好的经济效益。总之，影响软土路基加固处理的因素很多，需进一步探讨更完善更好的处理方法。

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