几种常见的公路软基处治方法

几种常见的公路软基处治方法
在我国由于软土分布广泛，给公路工程建设和人工构造物带来较大的影响和隐患，成为公路工程关键问题之一。

本文针对软土路基的性质与危害性，借鉴已有成果和资料，结合工程现场实际，详细介绍几种软土地基处理方法，软基处理尽可能早期进行，有充分的间隔时间使软基达到沉降稳定后方可进行填土施工。

下面介绍软基处理的几种方法：
1表层处理法
表层处理法用于地表面极软弱的情况。

该法是通过排水、敷设或增添材料等办法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械作业；同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。

属于这类处理方法的有：表层排水法，砂垫层法，敷设材料法，添加剂法等等。

1.1表层排水法
对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。

为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。

表层排水法注意事项：
①沟槽的布置
沟槽布置要考虑利用地形自然坡度封脉；填土沉降要注意坡度的变化；不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土；沟槽的间隔要尽可能加密，以增大排水能力，即使有部分沟槽被切断也不会妨害整体排水。

②沟槽的构造
沟槽尺寸一般取宽0.5m，深0.5～1.0m。

填土之前在沟槽内用透水良好的砂（砂砾）回填成为盲沟。

纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向开挖，横向盲沟一般间距10m～15m布置。

沟槽内埋设多孔排水管时，必须用优质反滤层加以准护。

1.2砂垫层法
对于地基上部软土层极薄且含水量大时，在软土地基上敷垫0.5～1.2m左右厚的砂垫层。

这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层作用；同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位，为施工机械提供良好的通行条件。

砂垫层施工时应设放样板。

摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作。

要尽量做到均匀一致。

用透水性差的粉土作填料时，其坡脚附近的砂垫层一旦被土复盖，就有可能妨碍侧向排水，因此对砂垫层的端部要妥善处理。

1.3敷垫材料法
对于地基土层不均匀，可能发生局部不均匀沉降和侧向变位，可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力，来增强施工机械的通行，均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位，以提高地基的支承能力。

敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。

铺设土工合成材料注意事项：
a．在采用土工合成材料加筋的路堤填筑正式开工前，应结合工程先修筑试验路段，以指导施工。

b．铺设时，土工织物应拉直平顺，紧贴下承层，不得扭曲、拆皱。

在斜坡上摊子铺时，应保持一定松紧度。

可采用插钉等措施固定土工合成材料于填土下承层表面。

c土工合成材料在铺设时，应将强度高的方向置于垂直于路堤轴线方向。

d.铺设土工合成材料的土层表面应平整，表面严禁有碎、块石等坚硬凸出物。

e．与土工合成材料直接接触的填料中严禁含强酸性、强碱性物质。

1.4添加剂法
对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。

同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。

添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。

石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生变化，从而促进土体稳定。

添加材料的适当剂量，要根据所处理的土质，施工方法和试验配比的结果来决定。

一般有改良土、石灰土、水泥稳定土较为常用。

改良土是利用现场地基土掺石灰（一般含灰6%）后再次利用，其施工方便、造价低；石灰土是用黄土掺石灰（一般含灰10％～12%）后使用，其造价较改良土要高；水泥稳定土是用黄土掺水泥（一般含水泥3%～5%）后使用，其造价较贵，在秋、冬季雨天施工时，工期短时不得已采用，其优点是不需太长的养生时间，就可使地基固化板结达到施工要求的强度。

2置换法
本法是以优质土置换软弱土，确保填土稳定和减少沉降量。

施工方法分有人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换。

其施工都比较容易，多数情况下能在短时间内达到所要求的目的。

从可靠性来说人工挖掘置换较优。

置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土。

但必须进行充分压实。

3加载法
加载法是为了预先促进软土地基沉降，增加地基强度，以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。

促进地基固结沉降的方法有：在地基上增加总压办法；减少土中的间隙水压提高有效应力法等。

前者用填土荷载时，一般为填土加载法，后者又可通过井点，竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂，覆盖不透水膜使之形成真空，依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。

分别对填土加载法和降低地下水法进行阐述。

3.1填土加载法
采用本法的主要目的是使铺装完成后路面残余沉降量控制在允许值以内。

所以它与载荷重量、放置自沉时间、固结层厚和沉降时间曲线．及荷载设计、允许工期等有关。

①本法施工以不损伤支承荷载的地基稳定为宜。

对难以保证稳定或加载重量很大时，应考虑与竖向排水井法或缓速加载法并用。

②如果仅为了处理沉降，可选择超载重量，且作长期放置自沉，其效果较好。

③由于沉降一时间关系一般是难以预测的，所以在施工时应进行全面的动态观测，随时注意防止地基的破坏，资料，确定卸载后的残余沉降量和卸荷时间。

3.2降低地下水法
根据所获得的观测本法适用于上部，中间部位有砂层分布的地基，但粘性也仍然有效。

本法的特点是与软土层深度无关。

施工注意事项：①降低地下水位，如对抽水区以外地域及沿线有损害时，为了既隔断对四周的影响又达到降低地下水位的效果，钢板桩围护。

②邻近有水源（河、池、海或沟）时，可在施工区间打人需要抽水的量增多。

③因为需在整个固结期内降低地下水位致使经历时间长，机械费用高。

4砂井排水法
在粘性土地基中设置垂直的排水柱，以缩短排水距离，促进地基排水固结，增加抗剪强度。

砂井排水法根据砂井的施工方法不同，可分为打入式、振动式、螺旋钻式、
水射式及袋装式等。

本法很少单独使用，多与加载法或缓速填土法并用，对层厚大，均质的粘土地质最为有效；对泥炭质地基效果稍差。

粘性土层固结所需时间t与垂直方向最大排水距离D的平方成正比。

很清楚，粘土层越厚，所需固结时间就越长。

施工程序如下：
①铺砂。

在砂井施工之前，地表面先铺一砂垫层。

并设置排水沟，使填土内不致有较高的地下水位。

②打入排水砂井。

其法有打入式、振动沉桩式、射水式、螺旋钻进式及袋装式等。

无论何种方式一般的沉入深度为15～20m，超过这一深度工程费用明显增大。

a．打入式和振动沉桩式这是最常用的两种方式。

使用履带式起重机时沉入深度为10m左右；使用特制的钢打桩架，沉入深度可达30m。

桩径一般采用30～50cm，间距为1.5～3.0m。

打入式和振动沉桩式的施工程度大致相同：
（1）套管底端接上管靴，放置在设计井位上；（2）用汽锤锤击或振动锤振打至设计深度；（3）用铲斗把砂喂入套管中；（4）将喂砂口封闭，一边压入压缩空气，一边拔出套管；（5）待套管完全拔出，砂井沉入即告结束。

b．射水式该法与别的方法相比对地基扰动最小，在水源丰富，排泥处理无困难时宜采用。

其施工顺序：
（1）将套管置在设计井位上；（2）在套管内放人喷咀杆，并用喷咀射水；（3）一旦开始射水，即将套管缓缓下降，如遇障碍物或固结硬层，可用锤轻轻敲击套管顶面;（4）套管下到设计深度升降喷咀杆，使管中的土溢出。

（5）灌入砂，徐徐拔出套管，砂井即告成。

c．螺旋钻进式和袋装式螺旋钻进式的直径为40～100cm，钻入深度15m左右，本法对地基扰动较小，但施工速度慢。

袋装式是为了避免井内所填的砂被土壤切断，不能排水，而把砂装入直径12cm左右的柔韧透水袋内。

4结论
以上是公路道路软基处理较为常用的方法。

软基处理一直是公路建设中的技术难题，地形的复杂多样决定了不同的地质状况应采用不同的软基处理方法，即使相同的地质情况，采用不同的软基处理方法也会有不同的效果，在公路软基鉴别、处治及检测问题上常涉及建设单位、设计单位、施工单位及试验检测单位，涉及到资金投入、施工方法、工程变更等一系列的领域，有关单位应协调处理、认真对待软基问题，综合各种技术处理措施，才能真正处理好公路软基问题。

随着科技的进步，在科研人员、共同努力下，新的技术将不断涌现推进。