公路软土路基加固处理施工方法与效果分析

摘要：论文结合工程实例，对软土地基加固处理进行了设计，选取部分断面进行沉降观测并进行了水平位移观测，得出在软土实际应用中采用不同的处理方法可以得到更好的效果。

关键词：软土地基；地基加固；效果

中图分类号：U457+.3文献标识码：A文章编号：

目前国内外常用的软土地基处理方法有：浅层加固法、强夯法、砂桩挤密法、真空预压法、砂井堆载预压法、水泥灌浆法、高压喷射注浆法、深层搅拌法等。以上每种处理方法都有其自身的处理机理和优缺点，在实际应用中一般不单独采用一种处理方法，多数采用两种或多种处理方法，即组合方法。这样就可以发挥各自处理方法的优势，以达到增强处理效果的目的。

1工程实例

本项目是某市规划公路主干线的一部分。本文研究路段桩号 K2+160~K5+600，路线长约 3.44km，主线采用一级公路兼城市快速路标准，主路设计速度 100km/h，辅路采用城市 I 级主干道标准，辅路设计速度 50km/h。路基全宽为58.5m。本工程为 2010 年 4 月完成设计，2010 年 12 月底开始施工。

2软土地基加固处理设计

2.1 设计原则

软基处理设计时综合考虑本项目所在场地的地质情况、施工工期、施工工艺、取材、工程造价等因素，并充分吸取各地区软基处理的成功经验，进行多方案的经济技术比较后确定。

2.2软土路基处理措施

根据本项目的工期、具体软土分布情况，因本项目大部分路段软土比较深厚，软土厚度平均达到 20m 以下。通过水泥搅拌桩、CFG 桩、砂桩、真空预压排水固结等不同软基处理方法比较，决定采用如下软土路基处理措施：

1）对于一般软基(除台后填土及构造物外)路段，采用“袋装砂井+堆载预压”的处

理方案。袋装砂井呈正三角形布置，间距 1.0～1.3m，砂垫层 80cm 厚，上铺 1 层双向土工格栅，袋装砂井深入砂垫层 30cm。

一般路段的纵向处理范围根据处理深度、填土高度等因素综合确定。进行等载或超载预压时，应在预压期内及时追加沉降土方，以平衡沉降土方维持预压高度。预压完成后，卸载土方可用于简易人行道填筑或作临时施工便道之用。

2）对于圆管涵路段，软土处理方法与一般软基路段相同，并加密袋装砂井间距，预压沉降稳定后反开挖施工。

3）对于箱涵路段，先施工袋装砂井+堆载预压,卸载后进行水泥搅拌桩二次加固处理。水泥搅拌桩桩径 50cm，正三角形布置，桩间距 1.3～1.5m，砂垫层厚 80cm，上铺一层双向土工格栅。水泥搅拌桩处理的纵向范围一般为涵洞宽+4m 控制，横向处理范围为涵洞出口坡脚线外 1m。

4）对于桥头路段、挡土墙较高路段及老路路基拓宽段，原则上采用“预制管桩+袋装砂井”处理方法，但当软土埋深较浅、填土较低、挡土墙承载力要求较低的桥头路段采用“袋装砂井+堆载预压”处理。桥头引道采用“预制管桩+袋装砂井”的方法处理深层软土。预制管桩桩径 30cm，桩间距 1.8～2.6m，正方形布置，塑料排水板间距 1.8～2.6m，砂垫层厚 60cm，上铺两层双向土工格栅（分横向与纵向错开布设）。 “预制管桩+袋装砂井”纵、横向处理范围根据引道填土高度及处理深度等因素综合确定。

2.3 构造物两侧路基填筑设计

为了减少路基在构造物两侧产生不均匀沉降，减轻跳车现象，提高车辆行驶的舒适性，对桥梁和涵洞两侧路基填筑需进行特殊处理。

1）台后路基处理范围

对桥梁、涵洞、通道台后处理范围见表1。

表1 桥涵构造物台后路基填土处理范围

注：H 为路基填土高度减去路面及路床厚度。

2）台后路基处治措施

桥涵台背路基与锥坡采用中粗砂或其他透水性材料填筑，台背路基与锥坡填土同时进行，要求从填方基底或涵洞顶部至路床顶面压实度均达到 96％。

3加固效果及现场监测

施工及监控单位根据我们设计提供的监控断面埋设沉降板、测斜管及位移边桩等器材。表面沉降仪器布设仪器见表2，断面布置见图 1。

表2 表面沉降板埋设仪器表

图1 软土路基监测横断面

袋装砂井自开始施工，同时根据设计提供的监控断面进行监测。观测频率视不同时期而定,其中填土每填筑一层观测 1 次,两次填筑间隔时间较长时,每 3d 至少观测 1 次;预压期第 1 个月隔日观测 1 次; 预压期第 1 个月后至第三个月每周观测 1次;预压期第三个月之后至预压期结束每半月观测1次。按设计布置的监控断面见表3：

表3 监控断面一览表

3.1 沉降观测

从表面沉降随时间变化曲线来看，K2+475为代表断面（见图2，），在开始填土后，沉降曲线迅速增长，在等载预压三个月后，基本已经达到沉降稳定。在等载预压 6 个月后，已基本能满足设计要求的卸载沉降量值。总的沉降量与设计的预估沉降量稍小。可见袋装砂井+堆载预压施工，对于工期要求不高的路段，是可行的。

图2 K2+475断面时间-荷载-沉降曲线表

3.2水平位移观测

根据我们布设的测斜管测得的水平位移来看，在袋装砂井施工准备阶段，即铺设砂垫层施工的时候，各个测斜管均有向外侧挤出变形，水平位移值在 20mm 左右，袋装砂井施工后，各个测斜管均有向内的收缩变形。在填土过程中，随着荷载的加载过程中，都有一个向外的挤出变形值，加载稳定期间，随后有一个较快的向内收缩位移。观测值均小于 20mm，表明施工过程中，边坡是稳定的。

4结束语

通过本文研究分析可知：袋装砂井+堆载预压法，适用于饱和软土、吹填土、松散粉土以及新近沉积土施工的地基处理，对存在连续薄砂层的地基处理效果更好。袋装砂井+预制管桩法，适用于软土特别深厚的软土地基、并对地基承载力要求较高的工程。袋装砂井+水泥搅拌桩处理，适用于软土较深厚，对地基局部承载力要求较高的路段。三种地基处理方法对于处理不同路段的软土路基，经施工检验，沉降及位移均在设计范围内，地基承载力均满足设计要求。

参考文献：

[1]顾晓鲁，钱鸿缙，刘惠珊，汪时敏.地基与基础(第三版)[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.

[2] 李广信.高等土力学[M].北京：清华大学出版社，2004.

[3] 邱发兴，地基沉降变形计算[M].成都：四川大学出版社，2007.