浅析公路软土地基的处理

【关键词】软土地基；换填；复合地基

　　1. 换填法

　　换填法是将软弱土层清除并清底，然后回填砂、碎石等稳定性好的材料并压实。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米。

　　1.1 置换填土。路堤填筑高度较小时，一般采用置换填土法进行软土地基的处理。若软土层的厚度超过3m，通常只挖除一部分软土后，换填强度和稳定性均较好的材料。换填时首先将泥炭、软土全部或部分挖除，并采用渗水性、稳定性好的材料(必要时添加适量水泥或石灰)进行分层填筑。

　　1.2 抛石挤淤法。长年积水的低洼地段，当排水困难时，淤泥一般呈流动状态，厚度为3~4m，表层无明显硬壳，石料容易采集的地段，并可将石块沉到淤泥底部的条件下可采用抛石挤淤方法。挤淤施工用料采用不易风化的、稳定性好的石料，石块大小由泥炭的稠度来确定。对于易流动的泥炭或淤泥，石块中80%以上宜超过30cm粒径，含泥量减少到最低。

　　1.3 土工织物加固地基。以土工织物作为补强材料加固地基，利用其加筋、补强、应力扩散及排水等综合作用来提高地基承载力并调整地基变形，常与沙垫层同时使用。在软基上隔垫土工织物可使荷载均匀分布；在高填路堤，可适当分层垫隔。

　　2. 排水固结法

　　2.1 袋装沙井。袋装沙井是将质量符合要求的沙先装入透水性好的编织袋内，然后采用沉入或打入设备将装好的沙袋沉入软土地基内。袋装沙井既有大直径沙井的作用，又可以保证沙井的连续性，避免缩径现象。此外，由于袋装沙井的孔径较小、沙材料消耗少、工程费用低，施工速度明显加快，是软弱地基施工最好的方法。当泥沼或软土层厚度大于5m，且路堤填筑高度的土体自重远超过天然地基承载力或地基土体水平位移较大时，袋装沙井具有明显的优势，是软土地基最合适的处理方法。

　　2.2 沙井。首先在软土地基上钻成孔眼，灌上粗、中沙，利用粗、中沙的荷载作用加速软土中水的排出，此法为沙井处理法。固结占很大比例的土和高塑性黏性土则不宜采用，其余软土均适合采用沙井法。

　　2.3 沙垫层。在软土层顶面铺设排水沙层，以增加排水面，使软土地基在填土荷载作用下加速排水固结，提高其强度，满足稳定性的要求。排水沙层对于基底应力的分布和沉降量的大小无显著的影响，但可加速沉降的发展，缩短固结过程。当在沙垫层上填筑路基时，路堤填筑速度应合理安排，使加荷的速率与地基承载力增加(排水固结)的速率相适应，以保证地基在路堤填筑过程中不发生破坏。通常可以利用埋设在路堤中线的地面沉降板以及布置在路堤坡脚处的位移边桩进行施工观测，随时掌握地基在路堤填筑过程中的变形情况和发展趋势，借以判断地基是否稳定。

　　2.4 塑料排水板。塑料排水板是在纸板排水的基础上发展而来的，它的特点是：单孔过水断面大，排水畅通，质量轻，强度高，耐久性好。一般在泥炭饱和淤泥地段或土基松软、地下水位较高的情况下采用此方法。

　　3. 轻型填方施工法

　　软土地段路堤的沉降和稳定性取决于路堤填料的重量，利用轻质填料可以增加路堤的稳定性和减少路堤的沉降量。轻型填方施工法是利用大型泡沫苯乙烯块(EPS)修筑轻型填方路堤。EPS块由于质量轻，运输方便快捷，非常容易施工。填方或桥台、背的填料使用轻型材料最为合适，可以明显减少地基变形和下沉，防止出现与构筑物连接处的错台，还可减少对周围地基的横向影响。为了减少路堤变形，增加路堤的整体稳定性，防止油类渗入破坏EPS的稳定性，作为路床的一部分，可在EPS上直接现浇钢筋混凝土板做保护层，然后在其上完成路面结构层施工。由于EPS的抗压强度较低，施工使用传统的轧实设备时必须谨慎作业，以防损伤该轻型材料。

　　4.1 深层搅拌法。深层搅拌法是通过特制机械，沿深度将固化剂与地基土强制就地搅拌形成水泥土桩加固地基的方法。深层搅拌法形成的复合地基具有以下特点：

　　(1)桩体越长，间距越小，处理效果越好。

　　(2)搅拌法处理过的软基固结缓慢，软土的固结度小。

　　(3)大部分应力集中于桩体，部分应力通过桩体传递到复合地基下面的土中，增加了复合地基以下土层的沉降，因此，粉喷法一定要穿透软土层，否则使软基沉降量增加，固结速率减慢，起不到加固软基的效果。

　　(4)复合路基的侧向变形小，填土后两个月内侧向位移趋于稳定。该施工法不仅可以提高构筑物的稳定性和减少沉降，还可用于特殊地基条件和有各种制约条件的软土地基。

　　4.2 碎石桩法。碎石桩法是利用一个产生水平方向振动的管状设备，以高压水流边振边冲在软弱黏性地基中成孔，在孔内分批填入碎石(或矿渣等松散粗颗粒材料)加以振密制桩，形成的竖向增强体与周围黏性土形成复合地基。此方法与排水固结法相比，加固期短，可以采用快速连续加载方法施工路堤，对缩短工期十分有利。在软弱土层较深、工期要求紧时，采用碎石桩处理软基为好。

　　(1)选料要求：选用未风化的干净碎石、砾石、碎砖、矿渣等，级配粒径≤5cm，以免振冲器磨耗过大或卡孔。

　　(2)碎石桩的工艺流程：整平原地面、机具定位、桩管沉入、加料压密、拔管、机具移位。

　　桩的施工次序一般是一边推向另一边或由里向外进行，方便挤走部分软土。对抗剪强度低的黏性土地基，为减少对原状土的扰动，施工最好采用间隔跳打的方式。

　　5. 反压护道法

　　反压护道法是在路堤两侧，用透水性、稳定性均较好的沙性材料，填筑一定宽度、高度的护道，以平衡使路堤下的淤泥或泥炭向两侧隆起的张力，从而保证路基的整体稳定性。采用反压护道加固地基，只需常用的机具设备，施工简单，但占地多，用土量大，后期沉降变形量大，养护任务重。反压护道法一般适用于路堤高度不超过其极限高度的两倍，非耕作区和取土方便、运距较近的地区。

　　6. 结论

　　软土地基的处理，是保证道路使用质量与寿命的关键环节，是道路路基施工的重要环节，合理利用软土地基的处理方法，恰当使用合适的加固技术，既能保证路基路面的稳定，同时也能提高道路的使用质量，保证道路应有的服务水平。