路基常用软基处理方法在道路设计及施工中的

摘要：本文首先介绍了当前我国新建道路施工中软土地基处理的一些基本原则，然后又介绍了三种当前我国新建道路设计及施工中常用的软土地基处理方法。

关键词：软土地基；处理方法；原则；道路设计施工

中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号：

众所周知，软土地基的问题一直以来都是我们设计及施工过程中需要加强注意的主要问题。随着我国国民经济的高速发展，个人生活水平的不断提高，汽车已作为主要的交通工具进入了千家万户，这就为道路的发展提出了更高的要求。近几年来，我国道路网的建设规模有了很大提高，但随之暴露出的因路基沉陷而引发的道路质量事故时有发生，其中属于因软基处理不当而引发的事故占有较大的比例。因此，在道路设计及施工过程中我们就应该注意到软土地基的处理问题。

1、道路设计中软基处理的基本原则

在了解道路设计施工中软基处理的一些具体方法之前我们需要首先考虑什么是软土，软土的构成是怎样的。所谓软土，从广义上讲，就是强度低、压缩性大、透水性差等的软弱土层。软土的物理力学性质差，具有天然含水量大、强度低等特性，最常见的如淤泥等。而不同的地质，其处理的方法也就大不一样。软基处理的好坏，直接影响到路基的稳定性。软基处理的基本原则：综合考虑地基条件、环境条件及施工条件，并结合道路工程旱线状的分布，地质条件千变万化的特点，采用动态设计施工的方法，从而选择恰当的处理方案。

2道路施工中软土地基的常见处理方法

2.1 桩基法

当软土层较厚时，难以大面积进行深处理，可采用打桩的方法进行加固处理，如桥头两侧软基处理时可采用桩基法为宜，在沿海地区较为常见，如天津、唐山曹妃甸等地，最主要的方法有水泥搅拌桩、碎石桩、CFG桩和钢筋混凝土桩等，这些方法都有各自的特点。

水泥搅拌桩是一种加固饱和软粘土地基的新方法。具有成桩效率高、成本低、施工中占地比较小，现场无污染和施工过程中无振动等优点，最适用于加固各种成因的饱和软粘土，尤其是20m深度范围内没有理想持力层的软土地基。主要的缺点为水灰比、输浆量和搅拌次数难以控制，搅拌均匀性和成桩质量不稳定。目前，采用水泥搅拌法加固的土质有淤泥、淤泥质土、地基承载力标准值小于120kpa的粘性土和粉性土地基。桩径0.5米，桩间距1.0-1.4米，桩间距由密到疏进行渐变，水泥掺入量为加固土体质量的15％；水灰比0.5，桩体28天无侧限抗压强度不低于1.5Mpa，90天单桩承载力不小于150KN。单位复合地基承载力不小于150Kpa，

水泥粉煤灰碎石桩又称为CFG桩，是在碎石、石屑、砂石和粉煤灰中掺适量的水泥加水拌合，泥掺量及配比，其强度等级在C15-C25之间变化，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。适用于粘性土、粉土、砂土， 以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地，处理深度可达到20m，在设计及施工时CFG桩一般按照等边三角形布置，在道路软基横向处理至两侧路基坡脚边缘为一排，桩顶铺设30-50cm石渣或中粗砂、碎石等，起到均衡向下传力的作用。还应在垫层后铺设一层土工格栅，以提高路基抗剪能力。

CFG桩较水泥搅拌桩的桩身质量和地基稳定性有明显提高，两者均适用于路基填方工程，CFG桩在我国现阶段设计和施工过程中运用最为广泛，在本人曾工作地点唐山曹妃甸地区已经运用非常成熟和成功，但是水泥搅拌桩和CFG桩做为“悬浮桩”时，其工后沉降仍然较大，需待路基沉降一段时间后，达到规范要求的沉降范围内，才能进入下道工序，与其他地基处理方法结合实施更为有效。

钢筋混凝土桩当软土层厚度超过20m时，且施工要求地基稳定性和承载力较高的大型结构物，如大型桥梁的桥头处理等，具有较强承载力、施工速度快、质量有保证等特点。但是其成本高，在其他方法能满足时，一般不予采用此法。

一般来说，当软土层5-10m时，宜采用碎石桩或者石灰桩等，效果显著，成本低。当软土层在10-20m时，宜采用水泥搅拌桩或者CFG桩；当大于20m时可采用钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土桩等。

2.2 换填法

换填法为道路路基处理设计和施工中最常用的方法，主要用于将基底以下一定深度范围内的软弱土层挖除，换填低压缩性的散体材料（中砂、粗砂、碎石、砾石、矿渣、灰土和素土），提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。主要根据项目所在地区地质构造、土质特性、当地取材、节约经济及市场行情等因素综合决定选取合适的材料进行换填。换填法主要适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、杂填土地基及各种暗沟暗塘等。

在稻田地填筑路基时，就会采用直接挖除腐殖土和淤泥后换填1-2m左右山皮石的方法，若淤泥含水量和厚度较大时，可以采用抛石挤淤；在垃圾填埋地段，可以将垃圾全部挖除后选用中砂粗砂效果会比较好，压实后沉降小，但要如果考虑到经济因素，则可以选用好土回填，逐层夯实。

当路基处于鱼塘区或者虾池蛙池等地段时，采用先清淤后回填中粗砂至设计水位或者地下水位线以上至少50cm，并且将回填的路堤边坡进行浆砌片石护砌30cm厚，坡脚干砌块石墩用以稳定路基；如果回填的是块石或者山皮石，则可以直接倾填，粒径控制在30cm以内，强度不小于30MPa，如果处于低路堤或者路堤外为海水，则应在填石顶铺设一层土工布，防止碱性水等渗入路基，影响路基稳定。

当修建道路路基处于冲积平原时（如北京大兴、房山等地），现状土质会有一定厚度的粉土或者粉质细砂，其特点为透水性强，液限低，承载力通过压实能够满足要求，但弯沉和压实度不易满足，因此在设计及施工过程中需处理一定厚度的路基，通常采取的措施为换填级配砂砾或者灰土，处理厚度15-30cm。

2.3排水固结法

排水固结法又称为预压法，按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。主要是通过对道路地基施加预压荷载，使软地基中的孔隙水排出，土体产生排水固结，土体孔隙体积减小，抗剪强度提高，达到地基工后沉降和提高地基承载力的作用。通常排水固结法可以解决道路软弱路基两大问题，一是地基沉降在加载预压过程期间已基本完成，在路基完成后续施工或者使用过程中不会产生不利的变形；二是道路路基土的抗剪强度加速增长，从而有效地提高地基土的承载力和稳定性。

堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4m时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。

真空预压法通常是在软粘土地基表面铺设砂垫层，用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气，使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出，地基土得到固结。为了加速固结，也可采用打砂井或插塑料排水板的方法，即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板，达到缩短排水距离的目的。主要适用于泥炭饱和和淤泥地段或土基松软、地下水位高的情况下使用。在曹妃甸地区运用类似方法进行地基处理效果非常好，由于曹妃甸地区大部分地基都为吹沙造地，含水量过大，运用堆载预压法无法进行处理，选用真空预压法处理进度快，成本低，效果好，即在地基中插入复合排水管，要求排水管具有一定的强度和足够的柔性，耐腐蚀，通过汇总将各个复合排水管密实地连接在一起，运用真空抽水泵将水排出至附近河道。

对于道路而言，由于其线路比较长，不像建筑结构物那样地基处理比较集中，因此在道路设计和施工过程中一般较少运用此类方法，换其他方法进行处理，如桩基法、换填法、抛石挤淤法等，但是适合处理个别路段有较深淤泥、泥炭饱和等情况。

结语

综上所述，在道路设计及施工当中遇到软土地基处理时我们可以选用的处理方法有很多很多，但处理后要求的效果基本相同，即满足国家或行业规范的要求。各个方法可以针对项目本身需要进行组合搭配处理，并不是软弱地基处理必须局限于使用一种方法解决，具体到实际情况中如何选择还需要我们根据具体情况分析后进行必要的选择。

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