浅析道路软土路基处理方法

浅析道路软土路基处理方法

软土路基处理是道路工程建设中面临的一项重要的问题，这样的路基土质松软，含水量大，承载力较低，必须进行科学合理的处理，否则会造成路基强度低、施工结束后路基不均匀沉降过大，导致路面开裂或者塌陷，影响路面的使用性能。文章通过工程实践的结合，对道路软基处理设计的相关问题，进行了简单的阐述和分析。

标签：道路设计；软土路基；换填法；强夯法

引言

我国地质情况复杂多变，其中软士分布广泛，这样的自然条件给道路工程的建设带来极大的影响。在路基设计和施工中，对软土地基的处理方法的选择上要特别慎重。

1 概述

软土为滨海、湖沼、谷地、河滩、等处于天然含水最高、天然孔隙比大、抗剪强度低的细粒土[1]。软土的工程特性主要有：

（1）软土路基具有含水量较高、孔隙比较大的特点。因为软土主要由粘土粒组和粉土粒组组成，并含少量的有机质。软土一般天然含水量≥35，天然空隙比为1～2。

（2）具有明显的流变性。在剪应力的作用下，软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减，在固结沉降完成后，软土还可能产生可观的次固结沉降。

（3）压缩性高，透水性差。软土的压缩模量Es<4MPa，其压缩性随着液限的增大而增大。

（4）抗剪强度低。我国软土天然不排水抗剪强度一般小于20kPa，有效内摩擦角20-35°。

2 软土地基处理方法

常用的软土路基处理方法有换填法、排水固结法、强夯法、水泥搅拌桩法等。

2.1 换填法

所谓换填法是指将路基范围内的软土清除，用稳定性好的土、石回填并压实或夯实[1]。换填法是一种较经济、简便的处理方法。换填法的处理深度常控制

在3m范围以内。若换填层太薄，其作用不甚明显，因此处理深度也不应小于0.5m。

2.2 排水固结法

适用于在较厚的软粘土地基，是指通过多种技术手段在软弱地基中设置一些排水通道，形成竖向或水平向排水体，通过逐级加载加压方式，将土体中多余的水通过排水体加以排除，减少土体中的孔隙水，逐渐固结，地基发生沉降，同时逐步提高的方法[2]。

2.3 强夯法

强夯法也可以称之为动力固结法或者是动力压实法，这类方法是通过不断将10至40吨的重锤提到高处让它以自由体方式落下，这期间的落距一般是10至40米，这给地基带来振动和冲击，进而提升地基的强度以及降低它的压缩性。强夯法适用于处理碎石土、砂土、非饱和细粒土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基的处理[3]。

2.4 水泥搅拌桩加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程，利用机械设备将水泥喷入待处理的道路软土路基内，并不断上下搅拌均匀，促使水泥与土发生水解水化反应并形成凝胶体，最终形成一种稳定的结构整体，从而提高了土体的整体强度[4]。这种方法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土、黏性土、素填土、以及无流动地下水的松散砂土。

3 结合实际工程采用的方法

3.1 工程概况

项目位于北京市大兴区旧宫镇，南起黄亦路，北至北环路。规划为城市次干路，红线宽度40m，全长约3140m。

3.2 地质概况

根据道路工程岩土工程勘察报告，工程场地自然地面以下30.00m深度内地层自上而下详述如下：

人工堆积层（Q4ml）：

①层杂填土：杂色，湿，稍密～中密，含大量砖块、砖渣、灰渣、石子、碎石。

①1层素填土：黄褐色，湿，含少量砖渣、灰渣，主要成分为粉土。新近沉积层（Q4al+pl）

②层粉质黏土：褐黄色，可塑，湿，含云母、氧化铁、有机质，局部为黏土夹层。

②1层粉砂：褐黄色～黄灰色，湿，中密，成分石英和长石，含云母、氧化铁。

第四纪冲洪积层（Q4al+pl）

③层粉质黏土：褐黄色，可塑，湿，含云母、氧化铁。

④层细中砂：褐黄色，湿～饱和，中密～密实，成分石英和长石，含云母、圆砾。

3.3 处理方案选择

根据对工程技术条件的研究和理解，并结合周边类似工程的建设经验，确定软基处理方案如下：

K0+000～K1+735.09路段，由于道路沿线部分①1层杂填土分布厚度较小（厚度0.5m～3.5m），采取全部挖除，换填路基用土的处理措施。为降低含水量，提高路基承载力，路床下设置40cm灰土，掺拌灰量9%。另外，根据地勘报告，30#钻孔、34#钻孔附近②层粉质黏土存在1.00m～2.00m灰色淤泥黏土，含有机质较多，土的含水量较大，处于软塑状态，对该处路床下素填土、杂填土及灰色淤泥黏土全部挖除，换填路基用土。

K1+735.09～K3+139.7路段，由于①1层杂填土分布厚度较大（厚度5.0m～15.2m），考虑采取强夯的处置方法，提高路基土的强度并降低其压缩性，改善路基土性能。

3.4 强夯法处治设计

3.4.1 强夯处理深度及宽度

强夯处治有效加固深度为杂填土层厚度，将加固路段划分为两个区段：

K1+735.09～K2+750及K2+880～K3+139.7有效加固深度不小于8米；K2+750～K2+880有效加固深度不小于4米。强夯处理宽度至路基坡脚线以外4米处。

3.4.2 单击夯击能

强夯处理单击夯击能，根据设计处理深度按照《建筑地基处理技术规范》

（JGJ79-2012）表6.2.1选取，优先选用重锤低落距，夯锤锤底直径为2～3m，

锤重15～30吨。

3.4.3 夯点布置

本次设计强夯夯击遍数拟采用两遍点夯、一遍满夯。点夯采用间隔点式两遍夯实法，夯点采用正方形插当法布置，间距为6m。夯点最后两击的夯沉量应满足规范要求。点夯完毕后，场地满铺30～50cm厚路基填料（厚度可根据现场实际情况确定）后以前两遍夯击能一半的能量满夯一遍，每个夯点击数为3～5击。夯点以梅花形布置，夯迹彼此重叠搭接不小于d/4，以保证路基填料表面平整和具有较高的密实度。

3.4.4 强夯处治标准

在大面积强夯施工前，需在场地内选取具有代表性的场地进行试夯，以确保强夯效果，验证所用的强夯参数是否合理，确定合理的强夯施工参数。夯后要求地基土承载力特征值fak≥150kpa，夯后地基土压缩模量Es≥15Mpa。

4 结束语

设计中对现场情况与软基处理方法的灵活把握，是软土路基优化的关键，并不能一味的追求先进的技术。每一种软土路基处理方法均有其针对性、适用范围以及局限性，设计过程中应要综合考虑工程造价、工期要求和施工质量等主要因素，同时要吸收项目所在地区近年来的软基处理工程实践中积累的经验。

参考文献

[1]JTG D63.公路桥涵地基与基础设计规范[S].

[2]黄生文.公路工程地基处理手册[M].北京：人民交通出版社，2005. [3]CECS 279：2010.强夯地基处理技术规程[S].

[4]賈小燕.浅谈水泥搅拌桩湿喷法加固软土地基[J].城市建设理论研究，2013（29）.

作者简介：樊存伟（1985，10），男，籍贯河北省廊坊市，毕业院校河北工业大学，交通工程专业，本科学历，工作单位廊坊市奥通市政工程设计有限公司，从事道路交通设计工作。