浅谈公路软土路基施工处理措施

摘要：公路是线形带状的特殊构造物，沿途会经过不同的地质地区，由于地质条件比较复杂，经常在公路施工中会遇到软土地质区，路基或基底承载力不满足设计要求，因此必需进行软基处理。本文结合多年的施工经验重点论述了软土路基的处理措施。

主题词：公路软土地基防治措施处理

一 绪论

软弱路基的特点是地基承载力较低，荷载或土体作用下变形较大，处理不好将直接影响路基的平整度、桥涵结构的稳定性和行车的安全，因此选择合适的软弱路基处理方法是保证建设质量的重要因素。过去一般公路通过软土地区，因路线等级标准低，路基窄、立交少、纵坡要求不严，且多低路堤，故对路基大部分地段处理少，仅对桥头、高路堤部位重视一些。随着高速公路的大量修建，要求全部立交、桥涵通道多，路堤高度多超过软土填土极限高度。由于软土中含有大量亲水胶体微粒，土体多呈海绵状结构，因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪强度低、压缩性强在路堤高填土的自重作用下，要经过较长时间才能使压密稳定、因此其沉降稳定要需要较长的时间。另外软土结构在重载车辆的作用下，路基容易产生侧向膨胀挤出滑动，基底沉降现象也严重，为了增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降，消除侧向滑动位移，以免路堤向两侧膨胀挤出，确保路基及其外侧建筑物的安全，因此必须对软基进行浅层或深层处理，才能保证路基的稳定性。

由于高等级公路穿山越谷，沿线所经地质复杂，不良地质、地段较多，而且高等级公路的路基填筑普遍较高，地基必需承担车辆荷载和填土荷载的双重压力，因此，为确保高等级公路路基的强度和稳定性，专家们研究并实践了许多新工艺、新技术。而在对湿陷性黄土地区的高等级公路路基施工中，按照传统的施工工艺和方法，路基的压实度等重要技术指标很难达到规范要求，而且工期难以保证，工程造价较大，研究探索这方面的新技术已成了目前公路建设的重点和理论研究的发展方向之一。本文在前辈专家们的研究和实践成果上，结合多年来参加公路工程建设的实践经验，重点介绍软土路基的处治方法，也为软土地区高等级公路的路基施工提供一些肤浅的经验。

二 软土路基处理方案

公路路基基所经过地区路段可能出现特殊路基，处理的型式及施工处理方案有：

①湿陷性地基：对于湿陷性黄土地基，采用处理处理方案为强夯；对于低液限粘土的湿陷性地基，采取路床翻松掺5%生石灰30CM厚翻压实。

②填挖结合处：路基纵向填挖结合交界处应修成台阶，其宽度和高度符合技术规范要求；横向填挖交界处也修成台阶；高填方路基在填高4米处用冲击压路机补压三遍。

③软土地基：路基范围内采用换填矿渣，并用冲击压路机压实，软土路基施工应避免在雨季施工，同时应加强排水工作。

三 湿陷性黄土路基处理

湿陷性黄土地区的高等级公路在施工时，根据正常的施工条件和地质条件，常用的失陷性处治方法主要包括路基冲击碾压法、强夯法、重夯法等几种。

高等级公路对湿陷性黄土做处治的目的，主要是进一步加强路基的强度和稳定性，在施工中，对于非Ⅳ级的湿陷性黄土要起码消除原地面以下5m内黄土的湿陷性，Ⅳ级要消除7m以内黄土的湿陷性。

1、施工方法

众所周知，黄土是一种特殊的粘性土，其粉土颗粒含量高，多孔隙且具有大孔隙，天然含水量小，呈黄红色，富含碳酸钙，易溶盐。

对于可能出现的湿陷性黄土路基，将按照有关规范经业主同意，采用人工配合机械施工，对不同地段进行冲击碾压处理。

2、施工工艺

(1)清表：人工配合推土机清除地表杂物。

(2)放样：用全站仪放出冲击碾压范围和路中线，并用测定原地面标高。

(3)压实：根据设计要求，采用冲击压路机冲击碾压，满足设计要求。

(4)检测：测定标高，计算下沉量。

(5)压实度检测：用环刀法或灌砂法测定压实度，符合规范要求。

四、处理方法

软基处理时，如果是有机质含量较高的泥炭、泥沼，工程处理较容易，因为它压缩性大，渗透性强，受荷后能够迅速固结，一般采取抛石挤淤，排水板，换填，强夯等方法后，效果比较明显；而对于淤泥质粘土、亚粘土、亚沙土组成的软基，就要根据不同的情况，采取相应的办法；而对于松散沙土、冲填土、杂填土、湿陷性黄土地基，虽然不属于软土范畴，也应该按照软基的处理方法进行。

软基的处理治方法很多，特别是近年来新材料、新工艺不断涌现，但是不管那种处治方法，在方案选择上要结合工程性质，工期和投资的要求；从技术角度，处治的结果都必须保证处治后的地基在强度和稳定性满足构造物及其荷载的使用性能。

（1）浅层处理

①砂垫层：用于软土距地面不深且厚度薄时，不必采用深层处理或仅用堆载加压使期达到沉降稳定。砂垫层的作用，是为了加固地基和增强排水。砂垫层质量很重要，它取决于砂粒大小和含泥量多少，一般以中、粗砂和含泥量少于3%为宜，同时又应注意其厚度和设置位置。目前厚度多控制在50―80cm，改变了过去仅用30cm。其原因是地基原地面施工前虽经平整，但不一定理想，如出现凹凸不平，其厚度不尽如人意，为保证安全，应适当增加厚度。原有的路段地基湿软，先在原地面上铺一层山皮土，经轻压后，再在其上铺砂垫层，可充分发挥砂垫层的排水作用。

②换填法：是将路基软弱层的全部或部分换填为强度较高、透水性好的材料，可以提高路基承载力，减小沉降量。在工期紧、优质材料来源充足时，这是一种有效的方法，当软土距地面近，厚度较薄，或地面上有鱼塘、或稻田，一般表面有淤泥，可将这些腐泥、软土挖掉，换填砂砾或适宜的选料，以彻底消除陷患。对于清除表层腐泥时，采用高压水泵直接切割，再将泥浆抽掉，等地面晒干后，再铺筑路基土。

（2）深层处理

①排水固结法：这种方法是根据固结理论在软土中设置排水通道，通过加压排水促使地基固结沉降，提高抗剪强度。其方法是在软基中设置袋装砂井或塑料排水板，利用路堤重量分级加载，使软土中的孔隙水排出后逐渐固结，因而产生压密沉降，同时地基强度也有逐渐提高。常用的方法有砂垫层、砂井、袋装砂井、塑料排水板、降水预压、加载预压等，现将常用的两种方法简述如下：

a、塑料排水板：将预制好的特制塑料板（100mm宽、厚2―4mm）插入软土中，形成类似袋装砂井的竖向排水通道，顶面则铺以砂砾或土工织物形成排水系统，由于板中有深沟，土中孔隙水在受压情况下顺沟而上排出地面以外。

塑料排水板功能好坏，取决于本身质量。应用原生塑料制成，以保证质量均匀性和一致性，不致在施工时拉断或折裂；其次是插入土中时要按设计要求的位置和深度垂直而下，不要让其偏斜和减短。

b、袋装砂井：是将中、粗砂装入聚丙烯等细长袋内，放入预先成型的井中。与普通的砂井相比，袋装砂井直径小、重量轻、机具简单，便于操作。砂袋是一个整体，具有连续性和密实性，质量可靠，并有一定的抗滑能力。砾垫层一般用直径7cm塑料编制袋，内装粗、中砂，装实后直接打入土中。其机理与塑料排水板相似，并可与其具有等效作用。在砂砾可以就地取材的地区，比较经济，但应注意其直径变化，也应保证插入长度，且防止长的袋装砂井因重量大发生拉断现象。对砂粒要注意粒径粗些、杂质少些，防止堆放场地的泥土污染砂源。

②土工织物法：土工织物是加固软土路基和治理基础病害常用的一种土工材料。方法是在软土路基或路堤内，铺设一层能够承受一定拉力的塑料膜、化纤无纺布、树脂网、各种格栅、筋条等。土工织物的特点是抗拉强度大，抗断裂和冲击性能好，可以增强路堤强度，防止坍塌和侧向位移，并能沿纵横方向传递荷载，改变软土地基受力状况，是应力分布均匀，增强路基稳定性，降低路基沉降量。采用编织式土工布和土工格栅，铺设于软基表面，可单独使用，也可联合使用。更多的是在深层处理后铺设，在地面先填以厚均30cm中粗砂，以增加土工积物摩阻力，可充分发挥它们调整应力的作用。一般在铺设时采用张拉施工，并将两端锚固为佳。

五 结束语

湿陷性黄土地基的处理在公路工程建设中很常见，由于湿陷性黄土的组成较为特殊，导致它的性质不同于一般黄土；所以处理湿陷性黄土地基的处理在公路工程中显得尤为重要。上述几种常见湿陷性黄土地基的处理方法，近年来在公路建设中被广泛使用，都取得了良好的效果。随着科学技术的迅速发展，对新型材料的研究使用，对湿陷性黄土地基的处理方法越来越多，也有了一定的施工经验。在近十几年开始采用的有孔内深层强夯法CFG(水泥粉煤灰碎石桩)法、夯坑置换法、压力灌浆法等，都不失为好方法。但不管是采用那种方法，只要有严密的质量控制手段，都可能经济而有效地获得期望的效果。

土工织物的铺设也会增加些费用，而且还要注意材料质量和工艺流程，如接头处要衔接平整、材料事先应经过检验合格后才能使用。土工布可以起着隔离过滤作用，保持路基填土纯净，而土工格栅其加劲度和抗滑性，有着独到特点。

作者简介：刘泽林 男 （1971、02、11―）山西临县人 工程师 1990年7月毕业于山西省交通学校路桥专业；2000年12月毕业于长安大学公路工程管理专业本科；地址：山西临县太佳高速公路兔坂收费站；