道路工程常用软基处理方法及适用性分析

【摘要】总结分析了国内外现有的道路软土地基处理的各种方法及适用性，并对软土路基处理方法的选择应考虑的因素作了进一步探讨。在选择道路软基处理方案时，要做到因时制宜和因地制宜，对处理方案进行技术可行性和经济合理性分析，特殊条件下可选用两种或以上处理方法的结合，从而确定最合理的施工方案。

【关键词】道路工程；软基处理；适用性

1、前言

目前，在我国沿海地区公路建设中，不可避免地会遇到软地基问题。软土地基一般具有天然含永量高、强度低、透水性差及压缩性高等特点，其承载能力远远不能满足工程设计要求，对行车安全极为不利。因此对道路软基进行处理是很必要的。现阶段，软基处理方法非常多，但没有一种方法是万能通用的，各种软基处理方法都有其自身特点和适用性，而道路地基也千差万别，我们需要对方法和处理对象的结合作进一步探讨，从而为合理选择道路软基处理方案提供了一条切实可行的分析思路。

2、软土地基处理方法

软土地基的处理方法有很多种，但是每种处理方法都有其适用范围，下面介绍几种常见的道路软基处理方法。

2.1桥梁跨越法。桥梁跨越法是比较特殊的软基处理方法，该方法造价较高，但是可靠性好，一般适用于大坡度斜坡及超深的软土地基，在常规的软土地基处理方法处理难度较大时使用，采用高架桥直接穿越路线经过的软土地基地带。

2.2减轻荷载法。减轻荷载法是采用如粉煤灰等超轻质材料等填筑路堤，以减轻路堤自重，从而减小对路基承载力的要求，此法对于减少工后沉降效果较明显。减轻荷载法适用于可就地大量取材或者对局部沉降差要求较高的部位，且可以其他软基处理方法结合使用。

2.3换填法。若软土厚度不大，但软土地基的承载力和变形不能满足地基的设计要求时，可将全部或部分的土层挖除，并换填强度高、性能较稳定的材料，称为换填法。按不同的换填材料可以分为砂石垫层、粉煤灰垫层、碎石垫层、灰土垫层等。垫层材料可有效提高地基的承载力，减少地基沉降，并有加速软弱土层排水固结的作用。它适用于处理软土距地面的深度小于3m且厚度薄，地表有积水的路段。

2.4排水固结法。作为软土地基处理最有效的方法之一的排水固结法，可以解决软土地基的沉降问题及稳定问题。排水固结法由两部分系统组成，即加压系统和排水系统，其中排水系统包括水平排水垫层和竖向排水体，排水系统主要是改变原有地基的排水边界条件，加压系统是一种起固结作用的荷载，它通过增加地基土的压力进而加速土体固结沉降，缩短预压时间。根据排水和加压系统的不同，排水固结法具体又可分为：堆载法、砂井法、袋装砂井法、电渗法、超载预压法、真空堆载联合预压法及真空预压法等。排水固结法适用于处理厚度较大的饱和软粘土地基，但是需要对所处理软土地基进行预压处置，且对于厚的泥炭层不太适用。

2.5注浆加固法。注浆加固法是将能固化的浆液注入地基土体，以改善地基土体的物理力学性质，达到地基处理的目的。按灌浆机理的不同，可分为以下几类：渗入型注浆、劈裂灌浆、压密灌浆、电动化学灌浆等。注浆法主要适用于岩基、砂土、淤泥、淤泥质粘土、粉土等地基。

2.6强夯法。强夯法又被称为动力固结法，它是将10-40t的重锤反复从高处自由落下，强力的冲击地基，从而提高地基的承载力，降低地基的压缩性的一种软土地基处理方法。强夯法的丰要优点为造价较低、工期较短、便于施工、适用性很强、处理效果好等，强夯法的这些优点使得其成为一种用于软土地基处理的重要技术。强夯法原本适用于砂性土地基，经过改进之后，虽然对于某些软土地基的处理效果很好，但是对于厚度较大的淤泥质土和淤泥的处理效果却不是很显著。强夯法一般适用于素填土、碎石土、低饱和度粉土和粘性土、砂土、湿陷性黄土等地基。

2.7复合地基法。复合地基是指在天然地基土层中设置非刚性桩体，用相对较好的桩体材料置换较弱的地基土，在地基中形成竖向增强体，并与未被置换的地基同承担基础荷载。工程中较为常用的桩体有碎石桩、土桩、砂桩、水泥土桩、水泥粉煤灰碎石桩、灰土桩等。该方法适用于可压缩性土地基，如砂土、低饱和粉土和粘性土、湿陷性黄土、杂填土、素填土地基等，但是对于不排水抗剪强度小于20KPa的软土地基，须慎重选用。

3、软土路基处理方法的选择应考虑的因素

地质地形环境的不同形成的软土的工程特性也会不同，所以在选择软土路基处理方法的时候不仅要考虑在建道路所处的软土的性质，还要考虑所选处理方法的适用性。故在选择软土地基处理方法的时候应考虑的因素如下：

①地基的状况。若软土层较薄且浅的情况下，可以选择表层处理的方法，也可以进行采用换填的方法进行处理。若软土层较厚的情况下，则考虑采用其它的软土地基处理方法，如CFG桩、碎石桩等。对于可能发生液化的砂性土则采用振动压实法进行处理。对于粘性土，对其进行处理的时候要尽量避免对周围土基的干扰以免降低土基的强度。

②施工的条件及周围的环境。施工的条件及软土地基所处的地理环境也是影响选取软基处理方法的一个重要因素，故在选取软土地基的处理方法时，应根据施工条件和施工环境来选择。这里施工的条件丰要是指施工的工期、施工材料、施工机械及作业条件、施工的环境。对于施工工期而言，若工期较长，一般则选用简单的加载法来填筑路基，路堤在这段较长的时间里固结沉降进而减少了剩余沉降量。在对软土地基进行处理的过程中为了降低工程的费用应尽量选取运距不太远的材料，所以施工所需的材料也是影响软土地基所选处理方法的一个因素。再者在对软土地基进行处理施工时，在一定程度上受到施工条件及施工机械条件的限制，这就要求在选择处理方法的时候应考虑施工机械的可操作性。

③道路本身的性质。软土地基上所要修建建筑物的路堤结构及性质也会影响所要选取的处理方法，如道路的等级、道路的所在地段、道路的结构形式。若修建的公路工程的等级较高，则对地基及路面的质量要求也越高，故在修建公路的过程中应采取有效的方法来降低沉降量，以减小路面的不均匀沉降，对于低等级的道路，可以先待沉降结束后，再铺筑路面来节约成本。对于一般的地段来说，即使其剩余沉降量很大，但是在满足不均匀沉降不大的情况下，路面的平整度几乎没有丧失。但是在与构造物相连的地段，剩余沉降会造成错台，这时的路面将会对行驶车辆的安全造成一定的威胁，故要做好构造物连接地段的处理。由丁受路堤高度的影响，在选取处理方法的时候还应该考虑土层深部的沉降问题。

4、结语

我们在道路地基处理方法的选择上，应综合预期处理效果、材料来源和消耗、施工机具和进度、对周围环境影响和造价等因素来考虑，从中选出最佳方案，在保证道路的质量前提下，同时在工程的施工、投资、工期等方面达到要求。任何一种处理方法都有它的特定适用范围，不可能应对所有的情况，但是，若能联合使用两种或两种以上的方法，那么很多比较棘手的地基问题就能迎刃而解了。

参考文献

[1]盛崇文.地基加固方案优选和地基设计新途径[J].水利水运科学研究，1991，（2）：170-178.

[2]叶书麟等.地基处理工程实例应用手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1998.