公路施工中软土地基处理方案的探讨

公路施工中软土地基处理方案的探讨

摘要: 软基处理一直是公路建设中的技术难题，不同的地质条件对公路工程的建设有不同难度的要求，只有对软土地基施工的实际情况进行充分研究分析，才能对症下药。

关键词: 公路工程；软土地基；处理对策

中图分类号：x734 文献标识码：a 文章编号：

1前言

软土地基在公路工程中造成的危害很大,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,引起路基的滑移、开裂,路面的起伏不平,构造物处的跳车颠簸,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成

不同程度的危害，所以, 为了改善软基的透水性和缩短变形稳定时间，以提高路基承载力和稳定性，减少沉降和差异沉降，在软基上修筑道路时须进行软基处理。

2 道路工程软基处理方法

目前较成熟的软基处理方法有三种:置换法、预压排水固结法和复合地基法。置换法主要是针对浅表层软土,预压排水固结法及复合地基法主要是针对较深层软土地基。

(1)置换法处理浅薄层软基的方案比较

浅薄层软基处理重点比较了开挖换填石灰土垫层法、开挖换填碎石土等处理方法。经施工工艺、造价、环境影响及改良效果综合比较后认为,采用开挖换填碎石土虽然施工简便,质量易控制,但是由

于造价较高,故一般路段表层软土推荐换填石灰土（根据开挖出的土质情况，对于软弱土可以直接将开挖出的土进行掺灰后回填）。

(2)预压排水固结法处理较深层软基方案比较

该方案分加载系统和竖向排水系统进行比较。加载系统经比较后认为一般填土预压施工工艺简单，不需特殊材料，对环境影响小故推荐采用。竖向排水系统比较成熟的处治方案是塑料排水板，该方案能增强地基稳定性, 造价相对较经济，但是需较长的预压期,预压期间地基横向位移较大,对构造物有一定的水平向剪切力,故仅推荐在一般路基路段使用,总沉降量较大时,可(等)超载加速排水固结,软土较浅、总沉降量较小或地层中有良好的横向排水通道时,可不打设塑料排水板。

加载系统比较表

排水系统比较表

(3)复合地基法处理较深层软基方案比较

复合地基法是较为成熟可靠的软基处理方法。深层搅拌法有较丰富的施工经验,经实践验证,处理效果较好。

对于深厚层软土路段,当一般处理方案不能满足设计要求时,可结合桥梁设计情况,采用加大桥梁长度，降低桥头填土高度的方案予以处理。

复合地基方案比较表

3工程实例

临海高等级公路启东段全长约62km，地处东部沿海，路线基本在一道海堤附近区域，沿线沟塘、鱼塘、暗塘纵多，部分路段线位在一道海堤外侧新围垦区域，软土路基现象较为严重。根据地质勘察报告，区内20m以内主要的软土层为浅表层广泛发育的1-2层淤泥质粉质黏土和中下部的2-2a层（淤泥质）粉质黏土夹粉砂层。全线均有分布。

1-2层为淤泥质粉质黏土，局部为淤泥或淤泥质粉质黏土夹粉土，流塑-软塑状，中偏高-高压缩性；该层层顶埋深一般在1.5～5.5m，层厚一般路基地段在1.0～6.0m ，局部沟渠地段或暗塘地段在8～15.5m。性质较差，天然含水量一般在33%～50%，局部达到61.6%，孔隙比一般在0.93～1.43，液性指数一般在1.0～1.65。

软土层含水量大、孔隙比高、压缩性大、抗剪强度及地基承载力低、渗透性小，在荷载作用下软土地基会产生较大的沉降和不均匀沉降，且沉降完成时间长。

经过计算分析，一般路段填土高度均小于2m，路基稳定性和沉降量均满足一级公路的要求，仅在桥头高填土路段沉降不能满足要求，需进行处理。

桥头及桥头过渡段采用塑料排水板+复合加筋排水褥垫+堆载预

压处理，桥头一般过渡段采用双向土工格栅+堆载预压处理。

复合加筋排水褥垫是一种新型排水垫层, 可以代替砂垫层用于排水固结路堤加固工程。该褥垫可以代替水平排水砂料垫层，并且对路堤有加筋作用。该技术具有以下的优点：

（1）该复合排水褥垫孔隙率大，排水通畅，可以代替目前软基加固工程中广泛使用的水平排水砂垫层，避免使用大量砂料。在沿海缺砂地区有广泛应用前景。

（2）该复合排水褥垫抗拉强度高、柔性好，可以代替土工加筋格栅，能明显提高路堤稳定性和减少路堤不均匀沉降。

（3）该复合排水加筋褥垫重量轻，现场施工安装方便，工人劳动强度低，施工效率高。

（4）该复合排水褥垫施工不受阴雨天的影响，可大大加快施工进度。

采用芯体截面尺寸为15cm×5cm实心复合加筋排水褥垫，孔隙率为93.8%，外包200g/m2土工织物，渗透系数为5×10-2cm/s。

4道路工程软基处理方案选择的研究对策

4.1 加强处理方案系统综合比选

软土地基处理的目的大致可以分为2大类，包括沉降处理和稳定处理。当按照软基处理目的来选择处理方案时，应考虑地基的土质及土层构成，如厚度、排水层等条件; 堆场的性质; 工期、施工机械作业条件、材料供应、对周围环境的影响等条件。通过针对不同类型地质条件的软土地基，从技术与经济上较好的结合点出发，在实际工程应用中，采用不同施工工艺之间的合理移植、嫁接以及渗

透，从而有效地提高软土地基的承载力。在此基础上，进行多个处理方案的比选，比选可涉及工程造价、处理方法适用地质条件、工期等内容，可根据工程具体情况进行选择，在满足施工要求的同时，取得较优的经济效益。

4.2 加强系统理论与新技术研究

深化道路软土基本特性的研究。此研究应从工程的角度出发，着重于研究对工程有严重影响的特性指标，而后研究不同地区和地段软土的差异，为软土的沉陷计算及处理方案选择提供依据。不断深入开展软土地基沉降计算方法的研究，着重进行数值计算方法的实用研究。加强道路软土地基处理方案选择的系统化研究，进一步对已有的实例研究资料进行系统化地分析研究，这对软土的工程评价及处理方案的选择等都具有重要的理论和实践意义。加深研究软土地基处理方案的决策分析，将目前人为定性的决策方法科学化、数值化和智能化。加强软土地基加固新技术的研究。

5 道路工程软基处理方案选择的发展前景

随着科技的日新月异，道路软基处理技术将长足发展。为满足社会经济的发展需求，对软基处理效果的要求也将大幅提高。对于浅层软基 (深度0 ～3m) 、中层软基 (深度3 ～ 15m) 、深层软基(深度＞15m) 的处理，如何从经验决策判断转变为客观智能决策，选择合理的软基处理方案，是工程人员未来继续要解决的难题，也是软基处理方案选择研究的大方向。

现在的问题是，各决策模型中都存在着各自的缺陷，需要继续进