高速公路软土地基处理中的难点和对策

黄志如

(贵州路桥集团有限公司)

1 软土地基及其处理

软土的孔隙大、含水量大、压缩性大、透水性小，且土层层状的分布复杂、各层之间物理力学性质相差明显。软土地基则是指主要由淤泥等高压缩性土层构成的地基，依据我国工业行业规范对其的定义，软土地基为强度低、压缩量较高的软弱土层。因其特点，在设计和施工的过程中，一旦有疏忽，就可能会造成路堤失稳的状况，进而使工程的质量受到破坏。因此为了提高高速公路路基的稳定性、保证其承载能力，就要对软土路基进行适当的处理。

软土地基处理的目的是对地基土层进行加固，从而改善其强度、渗透性和压缩性等特征，从而提高高速公路路基的稳定性和承载能力，常用的方法有夯实、置换、排水、挤密、胶结、加筋等方法。但是需要注意的是，针对不同的工程状况，对软土地基的处理方向和处理方式也会有所不同，高速公路软土地基的处理方向主要分为沉降处理和稳定处理两方面，这两方面对于不同的道路工程项目，甚至是在项目的不同路段也有着不同的要求。因此在进行软土地基的处理时，要结合工程的具体状况和软土地基的实际情况，根据具体的施工条件和进度要求，选择合适的方法，从而保证在技术上和经济上都能取得最优效果。

2 软土地基常用处理方法及施工对策

2.1 浅层软土地基处理方法

(1)换填法:换填法适用于处理浅层非饱和的软弱地基、膨胀土地基、季节性冻土地基和杂填土地基等，其施工时，采用人工或者机械的方法，将基底的软土层进行挖除，之后回填强度高、稳定性强的土料，之后还要进行分层压实以保证地基的密实度和承载力。这种方法简单易行，但只限于浅层软土地基的处理。

(2)抛石挤淤法:适用于淤泥层较薄且表层无硬壳的地段，施工时往路基处抛投片石，将淤泥挤出路基的基地，从而保证地基的强度和压缩系数。这种方法施工过程简单，造价低，但是抛石的深度难以控制。

(3)浅层加固法:适用于浅层湿陷性黄土、膨胀土、非饱和软土和杂填土等地基，其主要方法是在土中掺入水泥和生石灰，通过其与土体的反应，改善土层的性质进而增强土体强度，但是只适用于浅层处理。

在方法选用方面，当地基软土深度小于3.0 m 时，优先选用排水垫层与换填法或与浅层加固法的结合;当填土高度大于2.0 m 时，可采用排水垫层结合浅层加固法;当路基的填土的高度较高时，可采用换填法进行全部换填;而对于洼地且软土呈现流塑状的区域，则可采用抛石挤淤法。

2.2 中层软土地基处理方法

(1)水泥搅拌桩:这种方法适用于含水量较高或者承载力较弱的粘性土地基中，其原理是利用机械将水泥粉或水泥浆与地基土进行拌合，形成柱状水泥土体，从而提高其承载力，增强土体的稳定性。这种方法经济效果较为显著，只是不能应用于含石块的杂填土。

(2)塑料排水板:多用来处理大深度的冲填土和饱和软土，利用插板机在地基插入塑料排水板以形成竖向的排水通道，这样就能使软土地基内的水分很好排出到砂垫层中。此种方法具有施工效率高、机械简单、对地基扰动性小的优点。

(3)袋装砂井法:使用范围和塑料排水板方法基本一致，原理是利用打入的机械设备将沙袋沉入至软土地基内，使软土地基内的水分在载荷下从排水道排出。袋装砂井法对砂的消耗量少、费用低且施工简便、效果好，值得一提的是，在天然地基承载力不足的状况下，这种方法有明显的优势。

(4)强夯置换法:适用于软粘性土、碎石土、杂填土、低饱和度粉质土等的软土地基的处理:在夯锤产生的坑洞内添入粗骨料，之后再次夯击形成置换墩。软土和置换墩间的高强度复合地基极大提高了地基的承载力。此种方法简单经济，且施工工艺相对成熟，但是也有着施工期间震动大、噪音大的缺陷。

(5)挤密碎石桩:多用于砂性土、粉砂土等软土地基，利用冲锤冲击套管内碎石，将桩周围及孔底的土体挤密，之后采取分段的方式提升套管、将碎石冲出管底并冲密形成碎石桩，使其与桩间土形成有较高承载力的复合地基。此方法简单经济、施工效率高、效果好、工艺成熟可靠且对环境无污染。

在方法选用方面，水泥搅拌桩只能用于抗剪强度大于10 kPa 且高度小于7 m 的路段，一旦选用还需配套相应的环保手段;塑料排水板方法则多用于5 m 以上，30 m 以下深度的软土地基处理中，在进行真空预压处理时，应选用15 cm宽的可测深式的塑料排水板，需要注意的是插板机的使用也要根据处理项目的具体情况分别选择;袋装砂井法中，布置装砂井平面时要采用小间距和小直径。且多采用正三角形的形式，且要保证沙袋装砂后渗透系数不小于砂的渗透系数，砂要选择中砂或粗砂;以下几种情况:含水量大于60%，粒径小于0.005 mm，孔隙比大于1.5 时不能采用强夯置换法;对于挤密碎石桩法，碎石桩的桩体中要填充反滤性好的粗颗粒料，且在大面积施工前，要先进行挤密成桩试验。

2.3 深层软土地基处理方法

深层软土地基处理方法主要是针对15 m 以上深度的地基，在厚度较大的路段地基处理中有较大的优势。其中最具代表性的方法有CFG 桩、PHC 管桩、和钉形水泥土双向搅拌桩。

在采用CFG 桩进行施工时，要对桩进行严格的检测，并根据工程的实际状况，在桩长、桩径、桩间距、桩体强度和乳垫层方面进行相应的要求，且选择适当的施工工艺;PHC 管桩施工处理适用于抗震设防烈度不大于9°且软土地基中无障碍物或相应夹层的地区;钉形水泥土双向搅拌桩在有腐蚀性地下水的区域应用时，要进行现场试验，且其处理深度不能超过25 m。

3 结 语

道路建设的过程中，经常会遇到软土地基，它给道路的稳定性带来了不良的影响。而由于软土地基处理方法种类多，不同种类处理方法的适用范围、原理和注意事项都不相同，因此在高速公路软土地基处理的过程中，设计人员一定要依据具体的情况选用合适的软土地基处理方法，从而保证高速公路工程的安全性能和使用性能。

［1］朱明，范建华.浅谈软土地基处理方法及施工工艺［J］.西部探矿工程，2009，(1).

［2］张晓青.浅谈几种软土地基处理的方法［J］.山西建筑，2009，(6).

［3］黄瑞章.道路工程软土地基处理方案选择研究［D］.福州:福建农林大学，2013.