刍议高速公路软土路基技术措施处理方法

摘要：目前我国高速公路在建设过程中不断遇到软土路基施工，随着我国经济和社会的快速发展，对高速公路的数量和质量都提出了新的要求。实践表明，在高速公路的修筑过程中，对路基沉降的要求很高。因此，软土路基的处理是一个值得关注的问题。本文就此做了简要介绍高速公路软土路基处理技术。

关键词：高速公路；路基施工；处理方法

在软土地基上修筑高速公路，特别是修筑高路堤时，如果对软基不加以处治或处理不当，在上部结构的自重及外荷载作用下，产生过大的沉降和不均匀沉降变形时，会影响结构物的正常使用。特别是超过结构物所能容许的不均匀沉降时，结构可能开裂破坏，路基的渗漏量超过容许值时，会发生水量损失，导致事故发生。因此，在软弱路基设计和施工处理过程中，必须通过详细的研究，掌握软土的性质和土层特征，特别是软土的强度和变形动态变化规律，选取恰当的软土地基处理方法，才能保证软弱路基在施工期间的稳定，并控制高速公路的工后沉降。

一、软土路基常用浅层处理方法

软土地基浅层处理的方法主要包括：机械碾压法、加筋土法、强夯法、挤密法、换填法、冻结法。

1、机械碾压法

机械碾压法是指挖除浅层软弱土或不良土，分层碾压或夯实土。按回填的材料可分为砂（石）垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土（灰土、二灰）垫层等。它可提高持力层的承载力，减小沉降量，消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性，常用于基坑面积和开挖土方量较大的回填土方工程，适用于处理浅层非饱和软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基、素填土和杂填土地基。这种方法简易可行，但仅限于浅层处理，一般不大于3m，对湿陷性黄土地基不大于5m；如遇地下水，对于重要工程，需有附加降低地下水位的措施；干渣垫层、土（灰土、二灰）垫层等可提高持力层的承载力，减小沉降量，消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。

2、强夯法

强夯法是利用重物对软弱地基进行强夯，增加其密实度，从而提高路基地基承载能力和减少沉降，一般适用于地基处理深度不超过3m的低饱和度粉土、粘性土、湿陷性黄土素填土和杂填土等。施工前对重夯地段测量放样，确定夯点位置及间距。夯击遍数为3遍，从两侧开始向中部一排接一排进行，每夯点连续夯击4次。夯击过程中随时测量夯沉量，当后两击平均夯沉量为1～2cm时，即可终止夯击。

3、换填法

换填法是将软弱土层清除并清底，然后回填砂碎石并压实，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5m。测量放样后，挖除路基坡脚全部软弱土、冻胀土对材料的配合比进行标准试验，确定适合施工需要的各项参数，以便合理指导施工。自卸车按规定计量将砂砾运至施工路段，确保配料的均匀性及准确性，然后用平地机摊铺，直到达到设计要求的深度和规范要求均匀度为止。摊铺应控制厚度，避免破坏下承层，每次的摊铺宽度应与上一次的摊铺重叠50cm。 现场取样成型试件，满足要求后，立即进行稳压，然后平地机初平一次，用振动压路机振压4～6遍直到达到要求的标准。碾压成型后的第2天，洒水养生，并控制车辆运行。

4、挤密法

挤密法是利用挤密或振动使深层土密实，并在振动或挤密过程中，回填砂、砾石、碎石、灰土、二灰或石灰等，形成砂桩、碎石桩、灰土桩、二灰桩或石灰桩，与桩间土一起组成复合基础，从而提高地基承载力，减小沉降，消除或部分消除土的湿陷性或液化性。砂（砂石）桩挤密法、振动水冲法、干振碎石桩法，一般适用于杂填土和松散砂土；对于软土地基，经试验证明加固有效时方可使用。灰土桩、二灰桩挤密法一般适用于地下水位以上深度为5～10m 的湿陷性黄土和人工填土。

5、加筋土法

加筋土法是将土工织物或是土工栅格等植入地基土中，两者形成一个整体，增大压力扩散角，从而提高地基的承载能力，减少沉降。加筋土法一般适用于由回填土形成的路堤，适用于软土、沙土和粘性土等。

6、冻结法

冻结法是采用液态氮或二氧化碳膨胀的方法，或采用普通的机械制冷设备与一个封闭式液压系统相连接，而使冷却液在内流动，从而使软而湿的土冻结，以提高土的强度和降低土的压缩性。其适用于各类土，特别在软土地质条件下，开挖深度大于7～8m时，以及低于地下水位的情况下，是一种普遍而有效的施工措施。

二、软土路基常用深层处理方法

软土地基深层处理的方法主要包括：深层搅拌法、深层挤密法、高压喷射注浆法、排水固结法等。

1、深层搅拌法

深层搅拌法是将水泥或是其他减水联结剂利用深层搅拌机与地基土在原位进行搅拌，使之成为复合地基，提高整体的承载能力。水泥土搅拌法按照施工工艺，可将其分为浆液喷射法和粉体喷射法两种。水泥土搅拌法是用于加固饱和软粘土地基的一种新方法，它是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液状或粉体状）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。其所形成的加固体与桩间同承担上部结构的荷载，从而提高地基的承载能力，减少沉降变形。采用干法（喷粉）或湿法（喷浆），主要取决于被加固土的土层含水量。一般当土层的天然含水量小于30%时宜采用湿法，大于50%时宜采用干法，而界于3 0 % ～ 5 0 % 之间时可视具体情况灵活选择。此法一般适用于不超过12m的粉土或是粘性土等。

2、深层挤密法

挤密法是利用挤密或振动使深层土密实，并在振动或挤密过程中，回填砂、砾石、碎石、灰土、二灰或石灰等，形成砂桩、碎石桩、灰土桩、二灰桩或石灰桩，与桩间土一起组成复合基础，从而提高地基承载力，减小沉降，消除或部分消除土的湿陷性或液化性。砂（砂石）桩挤密法、振动水冲法、干振碎石桩法，一般适用于杂填土和松散砂土；对于软土地基，经试验证明加固有效时方可使用。灰土桩、二灰桩挤密法一般适用于地下水位以上深度为5～10m 的湿陷性黄土和人工填土。此法适用于处理深度不超过12m的软弱粘性土和杂填土。

3、高压喷射注浆法

高压喷射注浆法将带有特殊喷嘴的注浆管，通过钻孔置入到处理土层的预定深度，然后将浆液（常用水泥浆）以高压冲切土体。在喷射浆液的同时，以一定的速度旋转提升，即形成水泥土圆柱体，使混凝土砂浆与土体形成一个整体，彻底改变地基的结构组成，提高地基的承载能力，减少沉降，防止砂土液化、管涌和基坑隆起，建成防渗帷幕，适用于处理淤泥、淤泥质粘土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土等地基。此法适用于软弱地基深度较大的 地基，可以超过30m。

4、排水固结法

排水固结法是利用在地基中设置的排水系统，减少周围地基土中的含水量，提高地基的密实度，增强抗剪能力，适用于厚度较大的饱和土地基或是冲填土地基，包括：无砂垫层预压排水固结法、砂井法、袋装沙井法，最大有效处理深度为18m。

三、小结

通过以上分析，可见软土路基处理方法有多种，因此在施工中要根据路基地基的实际情况，选择合理的处理方法，在实际施工过程中应因地制宜进行使用, 同时积极创新, 采取最有效的处理方式, 确保高速公路的路基安全。