浅议软土地基的处治方案

【摘 要】目前，我国的高等级公路发展势头迅猛，在一些滨海平原以及高路堤、大型桥梁、涵洞、通道处软土给设计、监理和施工单位造成很大技术管理上的困难。如路基的滑坍、崩塌、沉陷等路面起伏不平，桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸……而使这些地区的公路建设者感到非常棘手，要花大量人力、物力、财力和时间，去进行勘察、测试、设计、科研和施工。目的是为了处理好路基，使来往车辆及司乘人员安全，快速，舒适地行驶在公路上。若不合理进行处理，往往会发生路基失稳或过量沉陷，导致公路破坏或不能正常使用。笔者长期从事公路工程的质量管理工作，经过多年努力探索，摸索了一些对策，供专家和同行参考借鉴。

【关键词】软土；处治；方案

1 软基的常见处理方法

软土上路基的整体稳定性必须等于或大于容许稳定系数，而沉降量则要求在路面设计使用年限内的工后沉降必须小于允许工后沉降，否则应进行地基处理。软土地基处治时应遵循以下原则：投资少效益高，少占农田和安全实用的技术经济政策；密切结合当地工程地质条件、材料供应、施工力量和工期要求，因地制宜，达到技术上先进、经济上合理。软基的处理方法多种多样，主要的处治方法有以下几种：

1.1 砂垫层

砂垫层为设置于路堤填土与软土地基之间的透水性垫层，可起排水的作用，从而保证了填土荷载作用下地集中孔隙水的顺利排出，既加快了地基的固结，还可以保护路堤免受孔隙水浸泡。砂垫层多采用中、粗砂，厚度一般为0.6～1.0m，宽度（两侧）比路堤底宽多0.5～1.0m。

设置砂砾垫层要注意防止被细粒污染而造成排水孔隙堵塞，在砂砾层的上下应设反滤层。砂砾层适于施工期限不紧、路堤高度为极限高度的二倍以内、砂源丰富、软土地基表面无隔水层时，效果更好。处理软土地基常用的方法在公路方面是排水固结，多用各种不同长度和间距的袋装砂井（直径7～10cm）或塑料排水板与砂垫层（厚30～80cm）相结合，虽然这些方法是一般的，但却是有效的经济的。

为了加快固结而且可提高地基承载力，也可用直径30～50cm或更小一些的砂桩或碎石桩，但造价比上述常用方法要增加至少3～5倍。

1.2 轻质路堤及加筋路堤

轻质路堤指用粉煤灰等轻质材料填筑路堤，达到减轻路堤自重，减小或加速软土沉降提高土体抗剪强度，同时它作为填料还有节约投资、减少占地等效益。路堤采用的材料一般是粉煤灰。粉煤灰路堤有三种类型，即单一的、土和粉煤灰互层的和土砂及粉煤灰等混合的。

加筋路堤指用变形小，老化慢的土工隔栅、土工织物等抗拉的柔性材料作为路堤的加筋体，可以减少路堤填筑后的路基不均匀沉降，又可以提高地基承载能力，同时也不影响排水，大大增强路堤的整体性和稳定性。土工织物强度高的方向（即其纵向）应沿公路横向铺设，并尽量设置在路堤底部。其他辅助方法：土工布（分有纺和无纺的两种，一般多用编织的，个别的也有两种类型组合的，可以达到优点互补），还有一材料是塑料加劲格栅，这些材料可提高地基整体性，减少地基不均匀的沉降，防止滑移。

此处还有浅层拌合和换填优质材料及抛石排淤等处理浅层软土。有的为深层还设有反压护道。土工织物铺设时，应顺路堤坡角回折2～3m，为了保护土工织物，上下都应铺设0.2～0.3m左右的砂垫层。

1.3 表层分布厚度不小于3m的软土时，可采用浅层拌和、换填、抛石等方法进行处治

浅层拌和填料可用石灰等无机结合料，换填材料宜用水稳性好的材料，如砂、砾、片石等渗水性材料或强度较高的粘性土。换土能根本改善地基，不留后患，效果较好，适用于软土层不厚且易于排水的情况，水塘、河沟等局部部分的软土常用换土方法予以处治。但因软土地区地下水位一般较高，挖掘困难，换土深度一般不宜超过2m。抛石挤淤是强迫换土的一种形式，它不必抽水挖淤，施工简便。抛石挤淤多采用不易分化石料，片石大小随软土稠度而定，对于流塑状态的淤泥，片石可稍小些，单片一般不宜超过30cm，且小于30cm粒径含量不得超过20%，片石抛出水面后应用较小石块堵塞垫平，用重型机械压实紧密，其上设反滤层后再填路基土。

爆破挤淤也是一种浅层处治的换土方式。利用炸药爆炸时的能量将软土扬弃或压缩，然后填以强度较高的渗水土或一般粘性土，达到换土的目的。爆破挤淤法的换填深度较深，功效较高、适应施工期紧迫的情况。爆破挤淤可分先填后爆和先爆后填两种施工方法，前者适应于稠度较大，相对不稳的软土或泥沼，先填的路堤随爆随沉，避免回淤；后者适用于稠度小回淤较慢的泥沼或软土。实际施工中，也可以在爆破前准备好填料，然后随爆随填，爆破一段，填筑一段。

1.4 反压护道

反压护道是在路堤一侧或两侧填筑一定宽度和高度的护道，运用力学平衡原理，平衡路堤自重作用产生的滑动力矩，以提高路基的稳定性。

反压护道一般采用单级形式。由于反压护道本身的高度不能超过极限高度，单级反压护道的高度宜采用路堤高度的1/3～1/2，宽度应通过稳定性计算确定，且应注意满足路堤完工后的沉降要求。

反压护道虽说简易，但占地过多，在路堤填料来源困难地段也难于应用。况且，反压护道只能解决软土地基上路堤的稳定问题，对于沉降问题非但无益，往往还加大沉降量。

2 桥涵通道处的处理

在软土地区的桥梁，由于基础埋置较深，已穿过软土层，故一般无大沉降。而在桥头与路堤接合处由于沉降差异较大，往往出现台阶，在车辆与通道处多出现纵坡突变，在车速过快时出现车辆“切线抛出”感觉，很不舒适，人、车安全受到影响。

在此结合处处理的方法一般有：

2.1 涵洞、通道处与路堤一样同时填筑施工，后期再开槽做基础；在桥台处最好前后都填土，或在桥台后背填以渗水性好的砂砾材料。

2.2 在这些人工构造物处采用超载预压，桥头两侧引道80～100m范围也宜如此，以加速固结，减小通车后过大的沉降。

2.3 路堤如过高，下部软土层厚、沉降量过大，沉降期过长、如处理地基费用过高，且效果不一定好时，宜改用桥梁跨过。

2.4 桥台处路堤处理：为了加快地基固结，提高地基承载力，减轻路堤与桥台间沉降差，在桥台处的一定距离内采用砂桩，粉喷桩、旋喷桩等加固地基。

2.5 涵洞和通道可采用钢筋砼箱形整体式结构，并同时扩大基础，它施工简便造价比桩基础可节省些。

2.6 真空预压：这个方法，在港工方面采用较多，近年江苏连云港公路也采用过，主要用于桥头路堤，在工期紧迫，为了争取时间时不失为一种应急对策。因为它可使软土路堤迅速沉降，且提高地基承载力，效果较佳，但由于造价较高，且在北方冰冻季节使用受限，所以采用时，要权衡这些边界条件。

3 结束语

以上是笔者近年来从事工程技术管理工作总结的一些心得体会，随着公路施工管理水平和质量检测手段的不断发展提高，对于软土地基的处治方案，必将会得到进一步丰富和完善。笔者仅在此抛砖引玉，希望与更多的同行一道对软土施工技术进行探讨。