浅谈高速公路软土地基处理技术

钱华

摘 要：公路工程对路基施工完成后沉降量要求比较严格，尤其是高速公路要求比较高，如果在软土地基上修筑高速公路，沉降问题就是软基处理的主要问题，必须对软基进行特殊处理，减小沉降量，才能保证路基的稳定性，避免过量沉降，影响路基竣工后的质量和使用。

关键词：高速公路；软土地基；处理技术

随着高速公路建设规模的逐渐扩大，难度也不断提高，常常在施工中会遇到软土地基，软土的危害也越来越被广大公路建设部门所重视，因此，为了满足公路建设需要，各部门共同研究，协力奋战，经过几年努力，引进并发展了很多软土地基处理技术，积累的一定的施工经验。在我国现行公路行业规范软土地基定义是指强度低，压缩性较高的软弱土层，多数含有有机物质，由于软土具有强度低、沉降量大、含水量高等特点，往往会给公路工程带来很大的危害，如果不加处理或处理不当会给道路使用造成严重影响。因此必须采取切实可行的技术措施加以处理。

1 软土地基处理的几种方法

1.1 表层处理法

1.1.1 表层排水法。表层排水法是在路基填土前，在地面开挖水沟，排出地表水，降低地基表层土壤含水量，保证施工机械作业条件。一般在沟槽中回填透水性好的砂砾以达到兼起盲沟的作用。

1.1.2 垫层法。垫层法根据铺设材料不同有砂垫层法和敷设材料法等。在地基上部软土层比较薄且含水量比较大时敷设厚度为0.6-1.0m厚度的垫层，具体厚度视路堤高度、软土层实际厚度、压缩性等而定，太薄效果不好，太厚施工困难。这样可以起到固结软土层，加速沉降，缩短固结过程作用。砂垫层还可以作为路堤地下排水层，降低堤内水位，为机械施工提供通行条件。

砂垫层所用材料要求是级配良好的中、粗砂，颗粒不均匀系数小于5，砂垫层在摊铺时用自卸汽车和摊铺机配合，摊铺应均匀，避免荷载集中，当路堤为粉土等透水性差的土质时，避免砂垫层端部被路堤土覆盖，阻碍侧向排水。

采用敷垫材料法，材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等，可利用材料的抗剪和抗拉能力来增强土层承载能力，均匀支承填土荷载、减少局部沉降和侧向变位。

1.1.3 稳固剂法。稳固剂法是采用石灰、水泥、土壤离子稳固剂等稳定材料掺入软基表层土中，从而达到改善土的强度和压缩性目的，保证机械作业条件，提高路基稳定性和压实效果，适合表层土为粘性土的地基。石灰类稳固剂可通过现场拌和或厂拌，降低土壤含水量，产生团粒效果，被固结的土壤随时间发生化学固结，使粘土发生质变从而达到稳定。

1.2 换填法

该方法是用好的填料来置换软弱土质，确保填土的稳定和沉降量减小。根据施工方法可分为人工挖掘置换法、借土自重或用爆炸法将软土挤出强制置换法。施工方法比较容易，短时间内就可达到要求。换填材料最好选用粗粒料，即使遇水浸泡也不会使承载能力降低，但是必须经过充分压实。

1.3 加载法

加载法是通过施加荷载预先促进软土地基的沉降，增加地基的强度。促进地基沉降固结的方法有在地基上增加总压的办法和减少土中间隙水提高有效应力办法两种，即填土加载法和大气压加载法。前者可用填土作为荷载加载，后者要通过井点、竖井等来降低地下水，在地表面铺一层砂，来使之形成真空，依靠大气产生压力来促进固结。采用填土加载法时，需注意观察地基的稳定状态，大气压加载法对周围环境和地基没有破坏性，但受地基适应性限制，且造价高，使用较少。

1.4 砂井排水法

砂井排水法很少单独使用，一般与加载法一起使用，适合层厚比较大，比较均匀的粘性土地质。砂井施工方法可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。粘性土越厚，所需固结时间就越长。

2 施工现场常用的处理软土路基方法

在施工现场，一般情况在设计时已经根据地质勘察资料等提出了相应的处理方法，因此我们碰到的问题往往不是软土地基怎样处理，多数是有局部地段与原来设计不同，出现局部地基承载能力达不到使用要求的情况，或是局部地段含水量过大造成地基翻浆、发生软弹，遇到这些情况我们常选择挖除换填、粉喷桩、抛石挤淤、盲沟、排水砂垫层、石灰浅坑法等方法解决，下面具体介绍其中的几种。

3 实际施工中软土地基处理的具体措施

3.1 挖除换填碎石片石方法

本方法适合深度不太大的软基工程。将路堤范围内软土全部挖除，然后对基底做地基承载力试验，动力触探合格后，用碎片石进行换填，换填所用石料强度应大于15MPa。换填可分段分层进行，分层厚度控制在30cm左右，填料最大粒径应小于层厚的三分之二，即不大于40mm。分层回填后需进行碾压，碾压效果达到表面石块嵌挤紧密无松动，用镐刨不动为止。

3.2 粉喷桩法

对于较深的软基处理，挖除换填工程量较大，弃方较大，增加借方数量，不经济。因此采用粉喷桩方法进行施工。粉喷桩主要是以粉体物质作为固结材料与原状土进行搅拌，经过作用形成强度较高的混合料柱体，以达到增强整个路堤强度的目的。粉喷桩一般以水泥作为固化剂，施工中常选用P.O32.5普通硅酸盐水泥，根据施工所需时间确定选用初终凝时间合适的水泥，防止没有成型便已经凝固现象发生。整个施工控制的重点是水泥剂量，保证水泥粉喷桩的均匀性。施工前要根据试验来确定水泥的最佳剂量，确定施工配比。发现不合格桩需在边上补桩，新桩与不合格桩距离为20cm。

3.3 抛石挤淤

这种方法适合于鱼塘和常年积水的低洼地区，一般软土层位于水下，无法进行土壤更换施工，或是基地的含水量特别高，稠度甚至超过液限值，且透水性差，压缩性高，且填土高度在2米以上，如果不对软基基地进行处理或处理不当，路基质量便无法保证。这种厚度不大，表层无硬壳土质，片石或山皮石等可以自由下沉到底部泥沼地区或厚度为3m到4m的软土都可以采取抛石挤淤的方法。当路堤较低或淤泥层较厚时，可以增加换土高度，用挖掘机自一端向另一端或由两端向中间逐段挖除上部3米左右的软泥并运出，挖出段落长度根据挖掘机工作半径为准，挖出一个段落后即可进行抛石工作。抛填时，沿道路中线向前，再向两侧抛填，设计横坡大于1：10时，须由高处向低处抛填，并在低侧边部多抛投一些，建立一个大概宽2米的平台。抛石高度要高于地表水位50mm，然后在抛石回填的片石顶面再铺一层10-30mm厚度的碎石或砂砾垫层，整平压实后，继续下段施工。当整个路段垫层都铺设完毕，并达到压实要求后开始正常填筑施工。注意，在抛石挤淤过程中，由于各处沉降存在差异，造成路堤下边会残留部分软土，容易造成完工后的不匀均沉降，因此必须在铺筑垫层时做好压实工作，将淤泥彻底挤出，减少这种现象发生。

4 结束语

每種地基处理的方法都有其使用的范围和特点，在施工中具体采用哪种方法要根据工程地质条件、施工工期、工程特点、设备能力等综合经济性进行考虑，了解每种方案的原理，本着因地制宜的原则进行选择。软土地基处理技术发展很快，但是由于软基的复杂性等原因造成软基处理方法还具有一定的局限性，因此还需要进一步研究，因地制宜的采取措施。

参考文献

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