路基施工中软基处理的几种方法

摘要：路基的稳定性和强度是确保道路稳固的重要基础。根据软土地基的生成原因和地基的厚度及其所处的位置，应采用道路软基表层加固法、竖向排水固结法、粉喷桩加固法、砂垫层法、置换法等相应的措施，对道路软基进行改良，以确保工程质量。

关键词：道路软基;表层加固;竖向排水;粉喷桩

中图分类号：TU7文献标识码： A

随着国民经济的飞速发展, 国家和地方公路工程建设投资的不断增加, 公路的建设速度也不断地加快。在公路施工中, 难免要遇到各种不良的地质情况, 软土地基就是常见的不良地质状况之一。下面对软土路基的特点及处理方法作一介绍。

一、软土地基的性质和特点

（一）、软土的概念

所谓软土, 就是强度低、压缩性高的软弱土层。以孔隙比和有机质含量为主, 结合其他指标, 可将软土划分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭 5 种类型。通常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称软土, 把有机质含量很高的泥炭、泥炭质土总称泥沼。

（二）、软土的物理力学

性质软土的物理力学性质是: ①天然含水量高、孔隙比大; ②透水性差; ③压缩性高; ④抗剪强度低; ⑤具有触变性; ⑥流变性高。

二、道路软基处理的原则

道路软基是至建立在压缩性高、强度低的软弱土层上的地基。软土地基天然含水量大，物理力学性质差。不同软基的处理方法也各不相同， 道路设计人员须要综合考虑施工条件、施工环境、地基条件、地质条件等因素，进行动态的规划设计，选择科学合理的道路软基处理方法。道路软基处理应当遵循以下原则。工期控制原则，根据总的工期要求，将道路软基施工工期控制在合理的范围内，采取恰当的处理措施，争取在短时间内使道路软基的沉降能够满足工程设计的规定标准。沉降指标控制原则，根据工程的具体情况，合理确定沉降指标。填料选用原则，根据施工路段的具体情况，选用合适的填料，例如透水性较强的粉土。

三、竖向排水固结法

（一）、竖向排水固结设计

在软粘土地基中埋设竖向的排水体，将排水距离缩短，提高抗剪强度，增强地基排水固结。根据竖向排水体选用的材料，将竖向排水分为纸板排水与砂井排水两种类型。其中，按照砂井的施工方法，将砂井排水分为袋装式、水射式、螺旋钻式、振动式、打入式等。竖向砂井排水通常与缓速填土法或加载法联合使用，对均质、层厚大的粘土路面最为有效。为了稳定道路路基，施工处理对象一般是填土坡面以下的部分；为了避免过度沉降，施工处理对象一般是路基顶面宽度以下的部分。排水砂井设计时，应当首先假设排水距离、砂井直径、施工方法以及改良范围等，再进行沉降与稳定计算。如果不能满足施工要求，须要修正假设的数值，重新进行计算。

（二）、竖向排水固结施工

首先，铺砂。在竖向排水固结的砂井施工之前，应当先在地表面铺设砂垫层，设置排水沟，确保填土内部的地下水位不超过工程施工标准。其次，排水砂井打入。可以采用袋装式、螺旋钻进式、射水式、振动沉桩式、打入式等方法打入排水砂井。不管采用哪一种方式打入排水砂井，都应当将沉入深度控制在15m～20m 的范围内，超过这一范围将会显著增加工程费用。在施工中，应当严格按照工程设计图间距进行砂井布置。将待打入的井位或已打入的井位用不同的颜色标注出来。应当确保导杆始终保持竖直状态，按照工程设计规定确定打入深度。砂井打入时可以采用较快的速度， 但是应严格控制拔出套管的速度，将速度控制在气压和填充砂可以便利的操作为宜。在拔出套管时，应当注意避免间隙的产生，防止软土切断砂柱或侵入砂柱。可以选择传送带连续投入的方式填充砂料，也可以选择漏斗提升喂入的方式填充砂料。

四、道路软基的粉喷桩加固法

（一）、粉喷桩加固设计

首先， 在粉喷桩加固施工前， 需要准备以下施工技术资料：测量资料、停灰面高程、加固深度、原地面高程数据表、粉喷桩的设计桩位图、室内配比试验报告、土工试验报告、工程地质报告等。其次，清除障碍、平整场地。施工场地无法满足施工机械运行的要求时，须要铺设碎石垫层或砂土垫层。如果地表太软，就应当采用相应的避免机械失稳的措施。如果施工场地较为低洼，就应当将粘性土回填。第三，准备施工机具，组装机械，并进行试运行。第四，根据实测的施工参数和工程设计要求，进行试桩以确定粉喷桩加固的施工工艺。试桩通常为五根，根据试桩确定单位时间喷粉量、喷气压力、搅拌速度、提升速度、钻进速度等。第五，选用的粉喷桩水泥必须符合工程设计标准，须要产品合格证，通过室内检验合格后方可以使用。避免使用结块变质、受潮的加固料。

（二）、粉喷桩加固施工

首先，在粉喷桩加固施工中，应当控制停灰面、喷粉高程、钻机下钻深度，进而保证粉喷桩的长度。其次，避免使用不具备粉体计量装置的粉喷机。第三，按时检查粉喷桩的搅拌均匀程度和成桩直径。定期复核检查使用的钻头，钻头的直径磨耗量应当那个小于2cm。如果钻头提升到地表面半米时，粉喷机要停止喷粉。第四，如果在喷粉成桩时发生一些故障而停止喷粉，那么在进行第二次喷粉接桩时，应当确保喷粉重叠的长度大于一米。在进行粉喷桩施工的过程中，必须连续泵送水泥，安排专人记录泵送固化材料的具体时间和固化材料的用量等情况，确保固化材料的用量误差小于±1%。第五，为了确保搅拌机的垂直度，须要检查导向架和施工地面间的垂直度，并且对起吊设备的平整度进行检查，保证搅拌机的垂直度偏差±1%，每个工作班应进行两次以上的检查。第六，搅拌机喷粉的次数和提升速度应当符合预定的工程施工设计标准。安排专人负责记录搅拌机每次提升或下降的时间， 确保深度符合工程设计标准，时间误差小于5 秒。在粉喷桩加固施工前，应当测量钻杆的长度，在钻杆上标注较为明显的标志，从而便于了解、掌握复搅深度和钻入深度。在施工过程中，须要及时地处理发生的问题，并做好相关记录。

五、砂垫层法

对于地基上部软土层极薄且含水量大时， 在软土地基上敷垫0.5～1.2m 左右厚的砂垫层。这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层作用；同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位；在进行填土及地基处理施工时，为施工机械提供良好的通行条件。

（一）、设计

如采用机械施工，在确定砂垫层厚度时，应考虑机械的重量，轮胎对地面接触压力，偏心程度及软土地基表层强度等。在极软地基上，仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行，往往需要较厚的砂垫层，是不经济的，所以常与表层排水或敷垫材料等法并用。填土面积大且排水距离长，预计有多处地下水渗出时，若仅用山砂作砂垫层，不能获得充分排水效果，应采用设置盲沟，砂垫层内的排水距离宜短不宜长。

（二）、施工

砂垫层施工时应设放样板。摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作。要尽量做到均匀一致。用透水性差的粉土作填料时，其坡脚附近的砂垫层一旦被土复盖，就有可能妨碍侧向排水，因此对砂垫层的端部要妥善处理。

六、置换法

本法是以优质土置换软弱土， 确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分有人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换。其施工都比较容易，多数情况下能在短时间内达到所要求的目的。从可靠性来说人工挖掘置换较优。置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土。但必须进行充分压实。

综上所述，道路软基表层加固法、竖向排水固结法、粉喷桩加固法是改进道路软基稳定性和强度的重要方法。在具体的道路施工中，须要根据工程的实际情况，遵循工期控制原则、沉降指标控制原则、填料选用原则，进行合理的施工设计，选用恰当的道路软基处理方案，对道路软基进行处理，确保道路质量能够满足工程预期标准。

参考文献

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[2] 董志良.郑新亮.高速公路软基处理方法[j].水运工程.2004(2):83-84