淤泥与软土质路基处理措施分析

王 英

（安徽省滁州市城乡建设规划设计院，安徽滁州 2393000）

1 淤泥及软土质路的特点

淤泥与软土质地段的含水量比较大，故承载能力比较低，在淤泥与软土质地段修建路基时，由于荷载的作用，可能出现严重的沉降问题；或者基底的土体受到挤压之后，会产生相应的水平位移，进而出现坍塌问题。这就需要对软弱路基进行加固处理，提高路基的承载力、强度，保证路基的稳定性，避免路基出现沉降等问题[1]。

2 淤泥和软土质路基的一般处理措施

在淤泥和软土质路基的处理过程中，常用的措施有很多种，包括换填法、强夯法、抛石挤淤法、设置砂井法、爆破排淤法、土工布软基处理法、竖向排水板法、石灰桩法等。淤泥与软土质路基处理措施的适用范围和施工方法如表1所列。

3 淤泥和软土质地基处理流程

3.1 初选处理方案

根据工程所在地的地质条件、工程的使用要求等因素，并参考施工技术和工程成本，初步制定淤泥和软土质地基的处理方案。在路基施工之前，需要对工程所在地的地质条件进行勘测，得出地质状态，但是，勘测数据只能对土质进行一般性描述，缺乏土质的具体指标参数[2]。所以，还要采取相应的措施，得出土质的实际情况，全面了解淤泥和软土质地段的埋深、块度、硬性杂质、有机质，以及粘土的含量，从而使路基施工得以顺利进行。比如，土体中含有的硬性杂质较多，且粒径不小于8 cm，当采用振冲碎石桩施工技术时，可能会对振冲器造成一定的损坏，进而影响施工进度。又如采用高压旋喷桩路基施工技术时，如果土体中的空隙较大，严重情况下，可能导致浆液的泄漏，降低工程的质量。

3.2 经济性比较

初选方案之后，应该针对选择的路基处理方案，根据不同的指标，对方案进行经济性比较。比如：工程成本、环境影响因子、施工周期、施工设备、材料管理、材料使用、竣工效果等，选择技术可行性好、经济性最佳的方案。此外，在经济性的基础上，还应该注意路基的承载能力、强度、刚度、稳定性等参数，避免路基的沉降、变形现象。在实际工程中，可以根据相关规范的要求，尽可能地选择能够同时加强上部结构的整体性能的措施，实现技术性和经济性的双重价值。

3.3 现场试验

针对已经确定的路基处理方案，可以选择一个典型路段，按照实际施工的要求，进行现场试验，便于调试施工设备，验证混凝土配合比、施工工艺和流程能否达到实际工程的需要，为路基处理方案的实施打下基础，提高施工效率。检验路基处理的效果，可以等到施工结束，以地质条件为依据，并考虑时间的影响，经过一段时间的休止恢复之后，检查路基处理的效果，这是因为路基处理之后，路基的模量和强度在一段时间内会随着时间的增加而增大[3]。一般情况下，在路基处理的整个施工过程中，都应该现场勘测路基的实际状态，比如取芯试验、荷载试验、十字板试验、钻孔取样试验等，进而对路基处理效果进行全面的评价。

表1 淤泥与软土质路基处理措施的适用范围和施工方法一览表

4 实际工程的石灰桩法处理方案

本文以某一实际工程为例，该工程所在地以淤泥和软土质土为主，厚度在1 m～5 m之间，呈连续分布状态。石灰桩具有良好的排水固结效应和膨胀挤密效应，在路基处理方案中，以密集布置桩体、缩短桩体长度、减小桩体直径为设计原则。故经过设计计算，选用直径为15 cm的石灰桩，将加固深度定为2 m，石灰桩的间距控制在80 cm，其整体平面布局成梅花桩形式，并对石灰桩的沉降值和稳定性进行校核，得到的校核数值均满足工程的实际需求。从石灰桩的原材料角度来说，桩体的主要成分是粗砂、粉煤灰和生石灰，按照1∶1∶8的比例配制，主要成分是生石灰。生石灰的化学构成中，氧化钙的含量在70%以上，含水量在5%以下，含粉量不高于10%，同时，生石灰的直径不得超过5 cm，粉煤灰以I、II级灰为主，粗砂需要经过短期的晾晒。在生石灰中掺入适量的粗砂，能够有效地填充生石灰块之间的空隙，强化石灰桩的挤密效应。一般情况下，纯石灰桩可能产生桩心软化问题，但是，粉煤灰与生石灰掺和之后，经过相应的化学反应，可以明显地提高石灰桩的强度，提高石灰桩的渗透系数，强化石灰桩的固结效应。由于粉煤灰是工业废料，经济成本较低，在实现经济效益的同时，可以起到保护环境的作用，社会效益明显[4]。此外，在公路改扩建工程中，为了避免新旧路基产生不均匀沉降的现象，可以设置相应的土工格栅。淤泥和软土质路基设计方案如图1所示。

5 石灰桩法的施工及常见问题

图1 淤泥和软土质路基设计方案图

当前，石灰桩法还没有形成完善的施工体系，也没有特定的施工规范作为指导，在该项工程中，施工单位自行组建了一套打桩设备，以套管法为主要的施工方法，进而完成了石灰桩的施工。首先，将套管打入到土体中，在套管的上口位置采用分层填料、分层夯实的方法，每添加一次混合料，就向上提一段距离的套管。套管法施工流程简单，施工质量容易控制，但是，套管法施工的工作量比较大，并且孔洞直径、桩体之间的距离、石灰桩打入深度、石灰使用量等都属于隐蔽工程，需要配置专门的工作人员进行管理，以保证石灰桩的施工质量。在施工过程中，如果发现路基的土质条件和勘测数据不一致，要暂时停止施工，弄清楚原因之后，采取相应的措施，才能够继续施工。

6 路基处理的管理和检测

在施工过程中，施工单位需要设置相应的管理部门和检测部门，从总体上控制施工的质量。路基处理的施工质量取决于施工管理的水平，同时，还应该适当考虑路基处理的测试工作，通常情况下，还需要针对路基处理的实际情况，制定相应的检测方法，以减少不良施工问题的出现。路基处理工程的大多数施工环节都属于隐蔽施工，一定要对施工过程的质量进行全面的监测，一旦发现问题，立即采取相应的措施，及时解决问题。此外，还要明确工程监理的目的，各部门互相配合、协调工作，以保证淤泥与软土质路基的施工质量[5]。

路基是否出现沉降或者变形，需要采用相应的观测方法，判断路基是否随施工的进行而发生变化，是否因为基础的变形而产生结构开裂现象。观测之后，得出观测数据，对数据进行分析，将其作为科学研究、质量检测，以及工程设计的依据。在观测周期内，对于位移和沉降观测工作，可以视情况而定，参照变形速率、使用要求等参数，适当地降低观测任务量，得到更多的观测数据，正确反映路基的变形情况。如果路基沉降周期比较长，同时，路基的沉降值需要控制在一定的范围内的情况下，可以将观测时间延续到使用期中，直到沉降数值稳定为止。一般情况下，沉降和位移的限定值和精度要求需要根据实际情况进行综合分析之后，才可以确定下来，考虑沉降周期、变形速率、上部结构特征等因素，为了观测的方便，可以将观测精度控制在5 mm以内。

7 结语

淤泥与软土质路基的处理过程中，要弄清淤泥与软土质路基的实际情况，并以此为依据，初选路基处理方案，再通过经济性分析，确定最终方案。施工时，也要注意路基处理技术的使用，以技术可行性和经济最优为原则，选择路基处理措施。同时，也要注重路基处理的施工质量，各项控制指标都需要满足国家相关规定，以保证工程的质量，实现经济效益和社会效益。

[1]公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].

[2]钱让清，刘中平.合芜高速公路软基处理[J].合肥工业大学学报(自然科学版)，1998，18（4）：45-52.

[3]黄晓明，张晓水.公路建设质量通病分析与防治[M].北京：人民交通出版社，2002.

[4]钱让清.公路工程地质[M].合肥：中国科学技术大学出版社，2003.

[5]北京交科勘测设计有限公司.仙桃城区至张沟改建工程 (一级公路)施工图设计[Z].