刍议软基处理原则及有效方法

李明

摘 要： 本文分析了软基处理的原则，提出了几种软基处理的方法，以供各位同仁们参考研究。

关键词：公路；软基处理；原则；方法

1、软基处理的原则

1.1沉降控制指标：路面采用沥青砼路面，厚16cm ，工后沉降控制年限为15年；一般路段工后剩余沉降量不大于30cm ；与桥涵等构造物相邻路段，差异沉降不小于10cm；桥头路基与一般路基的过渡段长度不小于50m。

1.2超载预压：用于涵洞、通道、桥头路段。

1.3 塑料排水板结合一般预压：用于一般沉降量较大，地质条件较差的非结构物路段。

1.4 预应力管桩：用于填土高度较高，软土层较厚的桥头，涵洞基础路段。

1.5水泥搅拌桩：用于填土高度不高，软土层较厚的地段。

1.6桥头地基处理范围：桥头处理长度取5-7H（H 为填土高度 ） ，起点从桥台中心线开始起算；桥前护坡地基处理，从桥台中心线起算，护坡底宽2/3 范围；小型构造物两侧考虑一定的过渡段，处理范围一般在10m 以内。

填料选用

① 由于粉煤灰灰源紧张，尽量不考虑采用粉煤灰作为轻质填料。

② 小型构造物基底处理，如采用砂垫层，其厚度不宜大于1.5m 。

2、软基处理的方法

2.1塑料排水板法

2.2.1施工工艺流程为：平整原地面-摊铺下层砂垫层-机具就位-塑板穿靴-插入套管-插入套管-拔出套管-割断塑板-机具移位-摊铺上层砂垫层。施工方法采用有心轴的插入法。

2.2.2施工步骤为：

（1）塑板材由后面的卷筒通过井架上的滑轮插入心轴。

（2）用心轴的输送轮轴夹住塑板材。上起垂直压入地下，透水滤套不应被撕破和污染。

（3）心轴达到预定深度后，输送轮轴反转，将心轴上拔，塑板材留在土中，切断多余塑板材，但应保证塑板插入砂垫层50cm以上，使其与砂垫层贯通。

（4）移向下一个施打位置。

2.2.3施工注意事项：

（1）施工前必须进行试打试验，以检验设备和工艺是否符合要求，并确定回带长度。

（2）当回带长度大于50cm时，及时进行补打。

（3）沉入塑板前，发现板体与靴头固定或板体搭接不牢时，须返工重新固定或搭接，经检查符合要求后，方可沉入。

2.2换填垫层法

当软弱土层厚度不很大时，可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料（通常是渗水性好的中粗砂）称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度为2～3m，如果软弱土层厚度过大，则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。

通过换填具有较高抗剪强度的地基土，从而达到增强地基承载力的目的，满足构筑物对地基的要求。

主要加固方法有换填、抛石挤淤、垫层、强夯挤淤几种。垫层法根据材料的不同可分为砂（砾石）垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土（灰土、二灰）垫层。代表方法有砂垫层法及换填法。

砂砾垫层：当路堤高度小于极限高度的2倍，软土层较薄，填筑材料比较困难，或雨季施工时，采用砂砾（砂）垫层，在填土与基底之间设一排水面，从而使地基在受到填土荷载后，迅速地将地基土中的孔隙水排出，加快固结速度，提高地基的承载力，减少沉降，防止地基局部剪切变形。要注意控制填土速度，所用的材料为含泥量不大于5%的洁净中粗砂，或最大粒径小于5cm的天然级配砂砾。

换填法：在软土厚度不大于2m 时，利用渗水性材料（砂砾或碎石）进行置换填土，可以降低压缩性，提高承载力，提高抗剪强度，减少沉降量，改善动力特性，加速土层的排水固结。它的特点是施工工艺简单，但费用比较高。

抛石挤淤：当软土或沼泽土位于水下，更换土施工困难，且厚度小于3m，表层无硬壳、基底含水量超过液限、路堤自重可以挤出的软土之上，排水比较困难时，采用抛片石（直径一般不小于 30cm）挤淤的方法。从中部开始抛石，逐渐向两边延伸，挤出淤泥，提高路基强度。

2.3抛石挤淤法

用于存在多处鱼塘和常年积水的洼地。这些地方，软土层位于水下，更换土壤较为困难，或者基底直接落在含水量极高的淤泥中，土壤稠度远超过液限，透水性差、天然含水量大、压缩性高，且这些地方大多为高填方路堤，若对软基不加任何处理或处理不当，往往会导致路基失稳或过量沉降，造成公路不能正常使用。对于厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度为3～4m的软土，采用抛石挤淤法效果最佳。当路堤较低且淤泥层较厚时，为增加换土高度，可用挖掘机自一端向另一端或由两端向中间逐段挖除上部3m左右的软泥并外运，挖除段落的长短，以挖掘机能够工作的最大水平距离为准，挖除一个段落后，即可进行抛石。

2.4添加剂法

对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。

添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使粘土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。

设计、施工注意事项：

①生石灰消解程度的判断。生石灰消解过程伴随体积膨胀，在此期间进行碾压，不可能获得预期效果。因此在固结时要掌握发热温度、准确判断消解结束时间。

②添加材料的配比设计。添加材料的适当剂量，要根据所处理的土质，施工方法和试验配比的结果来决定。一般有改良土、石灰土、水泥稳定土较为常用。改良土是利用现场地基土掺石灰（一般含灰6%）后再次利用，其施工方便、造价低；石灰土是用黄土掺石灰（一般含灰10%～12%）后使用，其造价较改良土要高；水泥稳定土是用黄土掺水泥（一般含水泥3%～5%）后使用，其造价较贵，在秋、冬季雨天施工时，工期短时不得已采用，其优点是不需太长的养生时间，就可使地基固化板结达到施工要求的强度。

③固结与养生。用水泥或熟石灰处理，在拌和一结束即产生固结。用生石灰处理，从拌和时的初步碾压到生石灰消解结束，要进行二次固结，若强度足够可不必养生。但因土质或施工条件不同，被处理过的土质强度增长也各不相同，大体上以养生一周后的强度为所要求的固结强度。

2.5土工聚合物处治

（1）土工布。铺设在路堤底部，在路基自重作用下受拉产生抗滑力矩，提高路基稳定性。土工布在软土地基加固中的作用包括 排水，隔离，应力分散，加筋补强。

一般采用搭接法或缝接法。

一般分一层或多层铺设。两层以上时，层与层之间要夹10～20cm的砂或砂垫层，以提高基底透水性。

尽量避免长时间暴晒，存放过程中避免与污物接触，以防土工布被污染而失去透水性条件。

（2）土工格栅

机理：格栅与图相互作用。

作用有：格柵表面与土的摩擦作用；格栅孔眼对土的锁定作用；格栅肋的被动抗阻作用。

三中作用均能充分约束土的颗粒侧向位移，从而大大的增加土体的自身稳定性，对土的加固效果，明显高于其他土工织物，可迅速提高地基承载力，加快施工进度，控制软基地段沉降量发展，缩短工期，使公路及早投入使用。

3、结束语

以上是公路道路软基处理较为常用的方法，另外，在有些特殊情况下还采用粉喷桩处理软基及塑料排水板处理软基等方法。具体应根据实际的地质情况，结合水文气象资料等因素，采用不同的技术措施进行试验，经技术经济论证，选择最佳的施工方案。