试析城市道路软基处理方法

摘要:本文首先介绍了城市道路施工中的软基，然后论述了城市道路施工中软基的处理方法，供相关工作人员参考和借鉴。

关键词:城市道路施工；软基；处理方法。

中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：

1 城市道路施工中的软基

软地基主要是针对工程建设中地基较为松软的地质而言，一般来讲软基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。软土主要有泥炭、淤泥类型，单位立方软土的土质含水量较高、密度低、强度小、透水性差，根据软土的沉积环境，可以分为滨海、河滩、湖泊、沼泽软土。软土作为地基，稳定性、牢固性和排水性差。冲填土是人工填土之一，它是在疏浚江河航道或从河底取土时用泥浆泵将已装在泥驳船上的泥砂，直接或再用定量的水加以混合成一定浓度的泥浆，通过输泥管送到四周筑有围堤并设有排水挡板的填土区内，经沉淀排水后而成。冲填土有别于素土回填，它具有一定的规律性。其工程性质与冲填土料、冲填方法、冲填过程及冲填完成后的排水固结条件、冲填区的原始地貌和冲填龄期等因素有关。软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积，以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物。软土是一种呈软塑到流塑状态，其外观以灰色为主的细土粒，如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土，以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。而其中淤泥和淤泥质土是软土的主要类型。不过我国公路行业规范对软土地基未作定义。日本高等级公路设计规范将其定义为：主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。日本规范还对软土地基做了分类，提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出：软土地基不能简单地只按地基条件确定，因填方形状及施工状况而异，有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上，判断是否应按软土地基处理。

2 城市道路施工中软地基的处理技术

2.1 地基处理目的

地基处理是为了提高地基承载力， 改善其变形性质或渗透性质而采取的人工地基处理方法。具体主要从以下五个方面改善原状软基的性质：

a）改善剪切特性由于土体的强度主要是指其抗剪强度，土体的破坏是受剪破坏， 而不是受压破坏， 所以改善剪切特性实际上是提高土体强度（两个重要指标就是C和）；b）改善压缩特性主要是提高地基土的压缩模量， 借以减少地基土的沉降， 简而言之， 就是提高地基抗变形特性；c）改善透水特性主要是解决由于地下水的运动而出现的问题， 如流沙、管涌等；d）改善地基的动力特性地震时饱和松散粉细沙（包括部分轻亚黏土）将会发生液化， 主要解决地基的振动特性， 提高抗震性能；e） 改善特殊土的不良特性主要是消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的涨缩性。

2.1 换填土处理法

换填土处理法，就是当城市道路地基无法满足所应有的承载力和稳定性，而且软土层的厚度不大情况下，对软土层进行采挖，然后根据实际需要分层填充稳定性较好的材质，如砂石、灰土、炉渣、粉煤灰等，并进行强夯打压，加大地基的密度，提高地基承载力，降低沉降量，加快软土地基的排水固结，使原来的软土地基在改造后符合建筑施工的设计要求，从而保证工程施工的安全性。换填土处理方法依据的原理是土层的附加应力分布规律。这种方法，主要适用于土质不均匀、排水较差的软土地基。

2.2 管桩加固法

2.2.1 管桩复合地基组成及协同工作机理

复合地基的理论研究落后于实践[2]，而研究又集中在建筑工程当中。作为路基处理的复合地基可以看作柔性基础下刚性垫层的模式，与承台加柔性垫层模式存在差异，设计方法和理论也不尽相同。

（1） 管桩复合地基的组成

采用粘结材料桩，特别是采用高强度刚性桩应特别注意复合地基的形成条件[3]。现场打设管桩以最后贯入度不宜小于80 mm/10 击为控制标准，贯入度控制不仅受桩端阻力的影响，而且还将受到桩侧摩阻力的影响，桩端未必到达不可压缩层，所以现场管桩复合地基为图1 中的2 种模式，这2 种模式桩体均能达到与桩间土协调变形，不同的是图1(a)对于减小总沉降量有利，图1(b)对减小桩顶桩土界面相对位移有利，但下卧层的沉降量较大。

管桩复合地基由以下 5 部分组成：(1) 上部填土；(2) 褥垫层，由土工格栅及填料组成；(3) 桩体；(4) 桩间土，对于管桩加固路基为受过管桩挤压且超孔隙水压力消散完毕的桩间土；(5) 下卧持力层。

（2） 协同工作机理

复合地基各部分协同工作可以划分为2 个阶段，以桩土应力比时程曲线达到峰值为分界点。第 1 阶段，桩土协调工作是由于土体的瞬时沉降引起的，发生在加载的前期，土层由于瞬时沉降而下沉，并与管桩产生一定的错动，褥垫层将大部分荷载传向刚度较大的管桩上，导致桩间土应力到达峰值后急剧下降，由于垫层散体材料的滚动，土承担的荷载才逐渐增加。可认为桩体在这一时期的刺入是复合地基协调作用的第1 阶段。第 2 阶段，桩土协调工作是由土体的主固结沉降而引发的，桩间土随超孔隙水压力的消散产生固结变形而下沉，褥垫层将土的应力减小的一部分调节给了桩来承担，处于临界状态的桩承担了增加的荷载，当荷载积聚到一定值的时候，会产生相对的滑动，造成桩顶向褥垫层的再刺入，增大了刺入量，这样把荷载重新传给了桩间土。这个过程不断反复就造成了桩端间歇式刺入褥垫层[4]，不断的对桩–土应力进行协调，以抵抗上部荷载，达到共同工作。

2.3 加筋处理技术

加筋处理技术是在人工填土的路堤或是挡墙内铺设土工合成材料，或者在边坡打入土钉、碎石桩（前面有所介绍）等，以此提高软基的承载力，增强地基的密实度和稳定性。

2.4 塑料排水板加固法

使用塑料排水板对软土地基进行加固，是一项城市道路施工中一项较新的工艺与处理技术，具体是用机械在软土层中插入不同深度的塑料排水板，之后再利用预压荷载的作用，沿着塑料板使软土地基内的水份向上渗入到砂垫层中，实现软土地基加固的目的，进而使地基的整体承载力得到提高。近几年来，塑料排水板加固法在水上工程中得到了越来越广泛的应用，同时其打设深度也越来越深。这种该方法具有低造价、效果好、施工简单的优点，而且其具有较为成熟的经验。

2.5动力固结法

动力固结，又叫做强夯法，通常是使9～30t 的重锤在9～20m的落距内砸下，施加给地基土一个极大的冲击，使地基土中形成冲击波和动应力，压密、振密地基土，使地基土得到加固，使其强度提高，对砂土的抗液化条件进行改善，并且使湿陷性黄土的湿陷性得到消除。

3 结论

地基是桥梁和地表的连接部分，地基承受桥梁巨大的重力以及桥梁过路车辆的不断负压。软基的承载力较小，在施工过程是竣工之后都有可能产生巨大的风险。如果，重视软基的处理和加固，会引起不同程度的危害，对城市道路施工中的软基记性加固处理，意义非凡。

参考文献

[1]孟令海，卢全领.浅析公路桥梁建设中软地基的处理技术[J].工程技术，2010，20.

[2]陈祥，金伟.浅议我国城市道路建筑施工中软基的处

[3] 张维耀， 杨猛， 薛国昌， 等.浅谈公路软基加固处理现状及方法选择[J]. 黑龙江交通科技，1997， （2）： 12-14.

[4] 冯仲仁， 朱瑞庚. 我国高速公路软基处理研究的现状与展望[J]. 武汉理工大学学报， 2002，24（1）： 78-80.