探讨道路工程中的软土地基处理技术

摘要：本文首先简要介绍软土地基概念和特性，其次介绍软土地基勘察的技术要点，最后主要针对道路工程项目软土地基处理技术方法进行探讨。

关键词：道路工程；软土地基；处理技术

中图分类号： U41 文献标识码： A

一、软土地基的概念和特性

软土地基，通常情况下指地基承载力达不到其上面的构造物要求的承载力。或虽在建筑施工 时能达到要求，但在后期使用过程中由于地基本身或水的原因，使地基失稳，造成构造物沉 降过大或不均匀沉降，甚至彻底破坏构造物的不良地基。它含水量大，压缩性强，力学强度 低，包括淤泥、淤泥质粘土，亚粘土、亚砂土组成的地基。道路施工的过程中要对软土地基进行有效的处理是因为软土虽然具有一定的强度，但是经过扰之后，结构强度会快速降低，地基稳定性和承载力也会随之下降，建造在软土地基上的稳定性也会受到严重影响。处理不当也会造成严重的不良后果，其处置也可参照软土地基的处置方法进行。【1】

二、软土地基勘察的技术要点

根据我地区的软土特性，在进行地基施工处理前要认真做好软土地基的勘察，首先是需要对其勘察的技术要点有深入的了解。

1、地面调查测绘。在软土地基的地面调查测绘这一过程中，需要完成以下要点：软土地基分布路线的具体地形、地貌以及第四纪地层沉积的关系；还要知道软土的成因类型、 分布的范围、基底地层的性质；软土层内的沙夹层的厚度以及颗粒的促成和排水性能如何；软土层的埋深以及厚度以及上下层之间的性质； 软土地基上已经建成的建筑物在附加应力作用下其对地基强度以及变形情况的影响程度，同时要明确关于这些问题的处理措施；最后便是要知道地下水的类型、埋深、补给以及拍波的情况，同时还有地下水与地表水的水力联系状况。只有了解这些地形情况的基础上，才能做好软土地基的勘察。【2】

2、布置勘察点。要根据成因类型和地基复杂的程度来确定勘察点的布置以及深度，勘探点的间距最大不应该大于30米，尤其在当土层变化比较复杂的时候， 应该给予加密处理。对勘探点的深度，不应该简单的按照地基压缩层的深度进行确定，而是要根据当地的地质状况、建筑物的特点以及可能的基础类型综合考虑来确定。除此之外，还需要预计到可能采取的地基处理方案，需要根据这个方案进行相应的调整和布置。

3、勘探手段的选取。应该将钻探取样与原位测试相结合。 钻探是岩土工程中对土层进行划分的重要和关键环节，对于软土的取样采用薄壁取土器静压法， 从取土至试验的整个过程中必须要采取有效措施，保证样品不会受到外界扰动、 变形以及水分流失等其他因素的影响，同时要对细沙层采取标准贯入器进行取样，之后选取具有代表性的地段进行采取薄壁取土器采样三件以上的原状砂样进行颗粒分析以及粘粒含量的测定。原位测试主要是采用静力触探、十字板剪切试验， 在软土地区取代钻孔，不仅有利于减少钻探取样和土工试验的工作量，也能缩短勘察周期，还对提高勘察质量有明显的促进作用。常用的标准贯入试验在软土勘察中不是很实用，但是能够用于软土层中砂土层、硬粘性土等的勘察。

4、测定软土的力学性质。按照岩土工程的类别以及勘察阶段的不同采用一种或多种的手段进行软土层的力学参数的测定，这些手段主要由室内土工试验、原位测试、原型观测反分析、间接经验推算等。对于初始应力状态、应力变化速率、排水条件和应变条件这些试验图样的测试可以通过工程实际条件模拟得到。所以需要对固结软土在自重应力下预固结后再进行不固结不排水三轴剪切试验。同时还要增加变形参数的测定，比如先期固结压力、压缩系数、 压缩指数以及回弹指数等。对于有经验的，也可以用快速固结试验，引进先进的试验技术，来缩短试验的时间。

三、软土地基处理技术方法

针对我市的土质特点，一般选用以下几种地基处理技术：

1、换土垫层法

施工人员在采取软土地基处理方法之前要对软土地基范围进行一定的勘探，在软土地基范围不是很广的情况下可以使用换土法进行处理。在路基换填之前，施工人员要将地基施工范围内的软土挖出来，使用砂石等材料进行填补，对换填材料进行分层夯实。换土法的作用机理简单，只有在软土厚度不大的情况下才可以使用该种处理办法。经过砂石更换之后，土体承载力会得到明显的提升， 路基沉降会更加的均匀。

2、砂砾垫层铺设

软土地基承载力不够，地基失稳很容易造成上层工程的破坏。在软土范围不是很广的软土地基上可以铺设砂砾垫层，按照施工要求来分层铺设不超过 200mm的砂砾垫层，在逐层压实的基础上控制软土的最佳含水量。道路两层应该使用片石进行护砌，避免砂料的流失。施工人员需要在道路面层和基层铺设土工布，避免碎砾石损伤土工布。【3】

3、碾压法

碾压法是修路、筑堤、加固地基表层最常用的简易处理方法。软土地基通过处理，可使填土或地基表层疏松土的孔隙体积减小，密实度提高，从而降低土的压缩性，提高其抗剪强度和承载力。目前我国常用的有机械碾压、振动压实和重锤夯实，以及20世纪70年展起来的强夯法。机械碾压法是利用压路机、羊足碾、平碾、振动碾等碾压机械将地基土压实。振动碾压法是通过在地基表面施加振动把浅层松散土振实的方法。

4、排水固结法

软土地基的含水量较大，只有排除软土中的大量水分，地基的稳定性才能提高。排水固结法是常用的软土地基加固技术，主要应用于冲填土、淤泥和淤泥质土等软土地基的处理中，泥炭土应该避免使用排水固结法。排水固结法包括了堆载预压法、真空预压法和电渗排水法，其中堆载预压法是对建筑场地地基加压，提前完成地基沉降，加速固结速度。真空预压法要在软粘土上铺设砂垫层，砂垫层上覆盖薄膜，通过真空泵进行抽气，有效降低地下水位，促使土体压缩，提高软土地基强度。而电渗排水法是新型的排水固结法，软土地基中插入的金属电极可以确保水随着电极移动，确保土体中水分的排除，在降低地下水位的基础上提高地基稳定性。

5、振冲法

振冲法又称振动水冲法，是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振动器产生高频振动，同时启动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的，共同作用下，将振动器沉到土中的预定深度，经清孔后，从地面向孔内逐段填入碎石或不加填料，使其在振动作用下被挤密实，待达到要求的密实度后即可提升振动器， 如此重复填料和振密直至地面，从而由在地基中形成的大直径的密实桩体与原地基构成复合地基，最终提高地基承载力，减少沉降和不均匀沉降。此方法比较适用于处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄土。【4】

6、深层搅拌法

深层搅拌法是道路软土地基处理常用的处理措施， 通过深层搅拌机械实现软土和固化剂的结合，使软土形成足够强度、水稳定性和整体性达标的地基土。施工人员要根据施工要求来合理选择搅拌机，深层搅拌施工还需要用到固化剂制备泵送系统以及起吊设备和控制操作台等，在软土厚度不是很大的情况下不建议使用深层搅拌法。深层搅拌技术也具有自身适用范围，淤泥质土以及淤泥地基处理中可以使用深层搅拌技术，取得较好的地基加固效果。

7、高压喷射注浆技术

高压喷射技术起源于日本，该技术是利用钻机进行钻孔，将注浆管插入软土预定的位置，通过高压设备将浆液射入软土地基中，将原有的软土地基破坏，实现软土和浆液的融合，在此基础上形成复合地基，避免地基变形，提高软土地基承载力，实现地基的加固。高压喷射注浆法应用的范围较广，具有施工简便和固结体形状可控制的优点，软弱地基经过高压喷射注浆之后具有较好的耐久性，适用于道路的整体施工，可以更好的满足道路施工。

8、铺设土工聚合物

铺设土工聚合物处理软土地基的原理即在地基土中埋设强度较大的土工聚合物，使地基土能够承受抗拉力，防止断裂，保持整体性，提高刚度，改变地基土体的应力场和应变场， 从而提高地基的承载力， 改善地基的变形特性。 土工聚合物包括土工纤维、土工膜、土工格栅、土工垫以及各种组合的复合聚合材料。土工聚合物具有良好的力学、水理及抗腐蚀性能，它主要起排水、反滤、隔离和加固补强的作用。适宜处理软弱土地基、填土及高填土、砂土地基等。总之，软土地基含水量高、孔隙比大、渗透性小、压缩性高、抗剪强度低、触变性等不利的工程性质决定了软土地基处理的重要性和复杂性。

四、结语

在道路的软土地基的处理技术较多，需要根据施工现场的情况选择科学、合理的施工技术。选择合适的软土地基的处理技术，不但能提高工程施工质量，同时还加快施工进度，在施工期间保证施工场地内的行车安全、道路畅通。

参考文献：

[1]唐永龙, 道路施工中软土地基的处理方法[J].民营科技,2011，9：288.

[2]李彩虹, 吴忠芳. 软土地基处理方法浅析[J]. 黑龙江交通科技, 2007, 09.

[3]冯灵明.市政道路工程中软土地基处理技术探讨[J].中华建设,2011,(04).

[4]邱凯城. 道路施工软土地基处理的几种常见方法[J]. 中国新技术新产品.2009(16)