浅谈道路工程中软土路基的处理方法

浅谈道路工程中软土路基的处理方法
作者：魏瑛
来源：《城市建设理论研究》2013年第22期
摘要：所谓软土，从广义上说，就是强度低、压缩性高的软弱土层。

以孔隙比及有机质含量为主，综合其他指标，可将软土划分为黏性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。

其中淤泥和淤泥质土是软土的主要类型。

软土地基的处理质量是保证建筑物建成后安全、高效运营的关键，也直接影响到地基的基础承栽力。

关键词：软土路基处理方法
中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：
一、软土地基的危害
随着经济的不断发展，我国公路建设的规模日益扩大，难度不断提高，公路建设对软土处理也提出了更高的要求。

在软土地基上修筑路堤，如不采取有效的加固措施，就会产生不同程度的坍滑或沉陷等病害。

软土地基处理不好，会出现路基的滑移，开裂，路面起伏不平，桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸等质量通病，给公路行车安全带来不同程度的危害。

另外，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，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。

路基施工时要对软土地基进行处理，保证公路的稳定性，使来往车辆及司乘人员安全，快速，舒适地行驶在公路上。

二、软土地基处理的重要性
过去在一般公路通过软土地区，由于线路等级标准不高，路基宽度窄、立交少、纵坡要求不严，且多低路堤，故对路基大部分地段处理工程少，仅对桥头高路堤部位重视些。

但从高速公路出现后，因要求全立交、桥涵通道多，路堤高度多超过软土填土极限高度。

加之软土中含有大量亲水胶体微粒，土体多呈海棉状结构，因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪强度低、压缩性强在路堤高填土的自重作用下，要经过较长时间才能趋地压密稳定、因此其沉降稳定要花费长时间。

此外软土结构在大交通量，重载车辆的作用下，路基容易产生侧向膨胀挤出滑动，基底沉降现象也严重，为了增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降，消除侧向滑动位移，以免路堤向两侧膨胀挤出，确保路基及其外侧建筑物、或其他农田、虾池、鱼塘的安全，因此必须对软基进行处理。

三、软土地基处理原则
我国软土多分布在江河湖海等处，但也在丘陵低洼和山区谷地赋存。

由于其
成因类型不同，厚度不一，性质各异，因此不能一律对待，首先应查明各地区特
点和地质、土质条件，有针对性的进行有效对策，作出合理的处理。

1、软土地区的地质情况首先要弄清楚，工程地质条件复杂，还应进行工程地质分区，以便按分区不同在区别地予以处理。

在勘察设计时如地质工作做的不够深，在施工时一旦发现，可作些补充勘察及勘探工作，对地质情况作进一步了解。

2、设计方案要经济又要合理切合当地实际情况。

3、所用材料数量要够、质量要保证；施工机械数量、规格、性能均要满足要求。

4、施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事，以保证良好的质量，软土地段特别要注意控制填土速率，避免和产生路堤滑移或发生其它意外事情。

如能树立质量第一的思想，严格将上述几项工作做好，应该说软土路基施工，可以达到安全、优质的目的。

四、软土地基的处理方法
1、垫层法
垫层法包括换土垫层法、换土加筋垫层法及加筋碎石垫层法，属于软土地基浅层处理的常用方法。

垫层法适用于淤泥、淤泥质土及冲填土等软弱地基的浅层处理，而对于垫层下地基持力层土的压缩模量低于2.5mpa的地基并不适用。

采用换土垫层法或换土加筋垫层法进行软基处理时，垫层厚度一般不小于0.5米但不宜超过3米，选用时应与其他处理方法进行经济技术比较后再确定具体处理措施。

选用“加筋法”时，其材料宜选用抗拉强度≮30kn、受力时伸长率≯4%~5%、耐久性好、糙度大的土工格栅；也可根据工程实际情况选用其他土工合成材料。

2、粒料桩法
为提高地基承载力，在需进行处理的软土基范围内，利用碎石、砂砾等松散粒料做桩料，利用专业机械制成较大直径的桩体，并对桩内的地基土进行置换处理，此类称之为粒料桩法，常见的有碎石桩和砂桩。

粒料桩桩位通常采用正三角形布置，桩径设计为40~100cm，处理时应保证路基下坡脚外侧至少有两排粒料桩，桩长及桩间距应利用公式计算确定，最大桩距不能超过5倍桩径，桩顶需设置60cm厚垫层。

粒料桩适用于松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土以及对变形控制要求不是很严格的饱和软粘土地基工程，对十字板抗剪强度小于10kpa的饱和软粘土地基应谨慎选用。

3、抛石挤淤法
抛石挤淤法适用于常年积水的洼地，不易进行排水施工，且表土呈流动状态，厚度较小石块能沉达底部的泥潭或厚度小于3米的软土基础。

一般来讲，采用抛石挤淤法施工的路基，需要较长的沉降稳定观察期，适合修建过渡式路面，但可与其他处理法配合，进行综合处理，保证软土基础更为稳定可靠。

此法中抛填的石料粒径不宜小于30cm，抛填时应从路基的中部先向前抛填后再依次向两侧扩展，以便淤泥向两侧挤出。

4、加固土桩法
用带有回转、翻转、喷粉与搅拌功能的机械，对地基指定范围内的软土进行固化处理，使之得到改良、加固，最终形成加固土桩体的方式即为加固土桩法，常见的有水泥搅拌桩、粉喷桩和旋喷桩。

水泥搅拌桩或粉喷桩适用于淤泥、淤泥质土、饱和粘性土地基；旋喷桩适用于淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑饱和粘性土地基，尤其在施工场地狭窄、净空低、上部土质较硬而下部土质较软弱软土基础上更为适用。

当然其中亦有部分特殊情况需区别对待，例如：当地基土天壤含水量小于30%、大于70%或地下水的ph值小于4时不宜采用粉喷桩。

加固土桩选择的固化剂均为水泥，其中搅拌桩、旋喷桩采用浆喷，粉喷桩采用水泥粉。

作为固化剂的水泥，其强度应为32.5级及以上，通常选择普通硅酸盐水泥，如遇地下水具有腐蚀性则应采用抗腐蚀水泥。

5、排水固结法
排水固结法中的排水系统包括水平排水砂垫层和竖向排水体结构，主要目的是改变地基原有排水边界条件、缩短地基孔隙水的排水距离、加速软土的固化过程。

通常由水平排水砂垫层、竖向排水体（袋装砂井、塑料排水板）、竖向排水体与水平砂垫层共同构成一个完整的排水系统实现排水固结目标。

排水固结法适用于饱和软粘土（沼泽土、淤泥及淤泥质土、水力冲填土等）、有机质粘土的地基处理。

6、水泥粉煤灰碎石桩（cfg桩）
该法的常用材料为水泥、粉煤灰、碎石，其混合料配比可以根据桩身强度c15砼的强度要求进行试验后再确定比例，cfg桩适用于处理软弱粘性土、粉土、砂土和以自重固结的素填土地基。

五、结束语
在道路工程中对软土路基的处理是保证道路使用安全的重要基础，在实际工程中为了保证处理效果应先对地质情况与工程需要进行分析，然后选择最为合理的方式处理。

同时保证施工的经济性与规范化的要求，即根据工程需要选择合理的工艺并按照规范标准实施，克服不利因素保证软土处理的效果。

参考文献：
《公路工程技术与计量》人民交通出版社2011。