公路施工中软基处理方法

摘要： 软土路基在公路工程施工过程中不可避免的会遇到，如何保证工程质量，处理好软土路基成为施工中的难题，本文对公路工程软土地基处理的常用方法、适用条件进行了介绍，以供在具体工程实践中加以参考。

Abstract： The soft soil foundation is inevitably encountered in the process of highway engineering construction. How to ensure the engineering quality and deal with soft soil foundation in the construction well has become the problem in construction. This paper discusses the commonly used method and the applicable condition of soft soil foundation in highway engineering， for reference in the concrete engineering practice.

关键词： 公路；软土地基；处理方法

Key words： road；soft soil foundation；processing method

中图分类号：U415 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）21-0099-03

0 引言

软土地基是地下水位高，其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、泥炭以及松散砂、孔隙大的有机质土等土层构成。由于软土地基因填方形状及施工状况有所差异，因此不能根据地基条件对软土地基进行确认，应当通过研究分析填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性之后，在对软土地基进行判断，并决定处理办法。

1 在公路工程中软土地基造成的危害

软土地基的差异性比较大，因此其性质具有很大的不可预见性，导致在设计、施工中稍有疏忽就会引发质量事故，例如：

①勘察设计不到位或不准确，对软土地基的处理不科学。②对已知的软土地基，处理措施不到位，进一步导致路堤失稳或威胁到线外的建筑物。③对软土地基施工处理不当，造成路堤失稳。④填筑方法不当，填料选择不合理，造成路堤失稳。⑤受外界因素的影响，“硬壳层”遭受破坏，出现路堤失稳。⑥受摩阻力和纵向推挤作用的影响，导致桥台发生变位出现损坏。

2 公路路基施工中软土地基处理方法

2.1 换填法

2.1.1 置换填土 通常情况下，当填筑路堤高度比较小时，对软土地基通过置换填土法进行的处理；当软土层的厚度超过3m时，通过采用强度和稳定性良好的材料换填一部分软土。进行换填施工时，采用渗水性、稳定性好的材料（必要时添加适量水泥或石灰）对软土、泥炭进行全部或部分换填，并采用分层式填筑。

2.1.2 抛石挤淤法 对于长年积水的低洼地段，淤泥处于流动状态，淤泥表层没有明显的硬壳，淤泥厚度在3～4m之间，并且该地段排水存在困难，但是采集石料比较容易，在该地段石块可以沉到淤泥底部，此时可以通过抛石挤淤方法进行处理。挤淤施工时所使用的石料稳定性好、不易风化，其大小通过泥炭的稠度来确定。通常情况下，对于易流动的泥炭或淤泥，通过含泥量较少的石块进行处理，石块粒径80%以上宜超过30厘米。

2.1.3 利用土工织物加固地基 通过对土工织物进行加筋、补强、应力扩散及排水等综合处理，通常与沙垫层同时使用，完成对地基的加固，进而提高地基承载力并调整地基变形。通过在软基上隔垫土工织物可以均匀分布

荷载。

2.2 轻型填方施工法 在路堤填料的影响下，软土地段的路堤容易出现沉降和稳定性的故障，路堤的沉降量和稳定性可以通过轻质填料解决。由于EPS块质量轻、运输方便快捷，因此施工容易。所谓轻型填方施工法就是利用大型泡沫苯乙烯块（EPS）对轻型填方路堤进行修筑。为了防止出现与构筑物连接处的错台，使用轻型材料作为填方或桥台背的填料最为合适，地基变形和下沉明显地减少，并且可以减少对周围地基的横向影响。为了防止路堤变形和避免油类的渗入导致EPS的稳定性遭到破坏，作为路床的一部分，通过在EPS上浇筑钢筋混凝土板做保护层，并在其上完成路面结构层的施工，进而增加路堤的整体稳定性。受EPS抗压强度的影响，为避免轻型材料受到损伤，在施工过程中，使用传统的轧实设备要谨慎作业。

2.3 高压喷射注浆技术 所谓高压喷射注浆技术是从国外引进的一种加固松软土体的应用技术，该技术是化学注浆技术与高压射流切割技术相互结合发展起来的一项兼具加固和防渗的新技术。其实质是：通过利用钻机钻进至预定深度后，将水泥浆液借助钻杆一端安装的特别喷嘴通过高压喷出，借助喷射流切割进而搅动土体。钻杆在旋转的同时逐步提升，进而使得土粒与水泥浆不断混合凝固，形成均匀的圆柱状固结体，实现地基加固和防渗止水的目的。通过研究分析成桩质检技术、优化喷嘴结构及管路、管理现场技术问题、制订施工设计质检规范，降低成本和解决冒浆等问题，在N值（土壤标准贯入值）为0～30的粘性土、淤泥、砂土、砂砾及含部分卵石层的地基中，应用高压喷射注浆技术，用于坝基等防渗帷幕，加固铁路、公路和建筑物基础避免其下沉，以及在施工过程中做临时支

护等。

2.4 反压护道法 在施工过程中，充分利用沙性材料良好的稳定性和透水性，在路堤的两侧填筑护道，并且护道的高度、宽度达到一定的要求，进而平衡路堤下的泥炭或淤泥向两侧隆起的张力，在一定程度上，确保路基整体的稳定性。通过对地基采用反压护道法进行加固。该方法只需常用的机械设备，其施工简单、方便、快捷；缺点是用土量比较大，占地多，后期养护的任务重，并且沉降的变形量比较大。在非耕作区以及取土方便、运输距离较近的地区，当路堤高度不超过其极限高度的两倍时，易于采用反压护道法。

2.5 深层搅拌法 把固化剂与地基土通过特制机械沿着一定的深度进行强制性搅拌，使之形成水泥土桩，在一定程度上完成对地基的加固，这种加固方式称为深层搅拌法。利用深层搅拌法构筑的复合地基具有：①处理效果随着间距的缩小和桩体的加长而变好。②搅拌法处理过的软基固结缓慢。③通过桩体部分应力传递到复合地基下面的土中，桩体集中了大部分的应力，在一定程度上复合地基以下土层的沉降量增加。④侧向变形小，在填土后两个月内侧向位移趋于稳定。

另外，对于特殊条件的地基以及受各种条件约束的软土地基，通过深层搅拌法进行处理，进而提高构筑物的稳定性和减少沉降。

2.6 袋装砂井加固软土路基法 袋装砂井加固软土地基的基本原理是：通过人工方式构造排水渠道，进而缩短排水的距离，将垂直排水固结转变成水平排水固结，进而加快软土固结和排水速度，提高其抗剪强度。在施工过程中，挖除换填，设置垫层，袋装砂井，土工格栅，超载预压等对软土地基进行袋装砂井加固处理。通过在砂井顶部铺设50cm厚的砂垫层，伸入砂砾垫层内的袋装砂井顶部至少30cm，使袋装砂井顶与砂砾垫层贯通，确保排水畅通，使袋装砂井内渗出来的水能够顺利排出。如果加固面积较大，需要构筑纵横盲沟，并在纵横盲沟交叉处设置排水井，通过水泵排除井内的积水。泄水孔设置在砂垫层的边部并且直通排水沟，泄水间距lm，孔直径5cm。泄水孔内侧设置一层碎石或土工布反滤层，进而有利于排水和防止砂垫层砂的流失。为了构造完整的排水系统，在加固区也设排水沟，这是处理软基的关键。

2.7 CFG桩网复合地基施工 通过采用振动沉管CFG桩施工工艺，按照试验段工程的要求，进行本试验段的施工。这种施工工艺属于非排土成桩法，结合地质条件（如粉土、粉性土、淤泥质土、人工填土及松散砂土等），主要用于对粉细砂、松散的粉土进行加固。其优点是：施工费用较低、施工操作简便、对桩间土的挤密效应效果显著等。为了减少地基变形以及消除地基液化、提高地基承载力。采用振动沉管CFG桩施工工艺，进行CFG桩复合地基的施工。

2.7.1 桩机准备 对CFG桩进行施工时，按照设计的桩长、沉管入土的深度，当桩机准备就绪后，确认机架的高度和沉管的长度，并进行设备组装。

2.7.2 搅拌混合料 要求混合料计量要准确，配料根据配合比进行，按照先装碎石（石屑），再加水泥、粉煤灰，最后加砂的顺序进行上料，在砂、石之间掺加水泥和粉煤灰，防止其飞扬和粘附在筒壁上，进而有利于均匀搅拌。控制混合料的塌落度在3～5cm，搅拌每盘料的时间不应小于60s。

2.7.3 沉管成孔 ①向下移动沉管至管头触及桩头，校正位置，用桩机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%，使沉管垂直对准桩位（桩尖）中心。②启动马达沉管。一般应先慢后快，这样既能减少沉管摇晃，又容易检查桩孔的偏差，以便及时纠正。③沉管每沉1m记录电流表上的电流一次，沉管过程中做好记录。并对土层变化处予以说明。在沉管过程中，如发现沉管摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使桩头、沉管等破坏，沉管到预定标高，停机。

2.7.4 灌注及拔管 灌注：CFG桩成孔到设计标高，停机后立即向管内投料，直到混合料与进料口齐平。应避免因后台供料慢而导致灌注中断，灌注过程宜连续进行。成桩后浮浆厚度以不超过20cm为宜，施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。

拔管：启动马达，留振5～10s，开始拔管，拔管速率一般为1.2～1.5m/min（拔管速度不是平均速度而是线速度），如果遇到淤泥或者淤泥质土时，拔管速度还要放慢。拔管时坚决杜绝反插行为。为确保成桩后桩顶标高达到设计要求，如上料出线不足，在拔管的过程中进行空中投料。在成桩后桩顶标高应计入保护桩长的范围。当沉管拔出地面后，并且成桩符合设计要求，然后用粒状材料或湿粘性土进行封顶，移机进入下一根桩的施工。

抽样作混合料试块，施工过程中，一般一个台班制做一组尺寸为15cm×15cm×15cm（3块）试块，并测定28天抗压强度。

2.7.5 移机 当上一根桩施工完毕后，桩机移位，进行下一根桩的施工。

3 公路软土路基处理质量问题分析

在公路施工过程中，遇到的软土路基问题要及时处理，否则会导致路基失稳或沉陷过量，进一步破坏公路或者不能使用，路堤完工后导致路堤迅速沉降或沉陷不均匀，致使路面出现纵向裂缝，甚至裂缝变宽，导致裂缝处出现错台，裂缝进一步发展，构成滑裂面。对于上述问题，可以从以下方面分析原因：①施工处理不当；②没有严格检验进场原材料的质量；③软土路基的处理不符合设计要求，进一步影响处理效果；④进行软土地基路段的路堤填土时，速度过快；⑤使用填料不合适，补救措施不到位。

另外，勘测地质的资料不详细，设计深度不够，设计拟处理方法不当，效果不明显。

4 结束语

在道路路基施工过程中，其中对软土地基的处理是重要环节，该环节是确保道路使用质量与使用寿命的关键。通过使用合理的加固技术，正确使用软土地基的处理方法，可以保证路基路面的稳定。此外，在确定地基处理方法时，注意环境保护，节约能源。避免振动噪音对周围环境产生不良影响，避免因为地基处理对地面水和地下水产生污染等。对软土地基有针对性的选择一个技术指标优良、经济实用、可行性强的方法处理，能提高道路的使用质量，保证道路应有的服务水平，同时也能达到更好的经济效益。

参考文献：

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