公路软土地基的施工措施

公路软土地基的施工措施

赵松涛

承德路桥建设总公司赵松涛

[摘要]本文较全面地介绍了软土地基的施工措施，每种方法都有自己的特长及适用范围，施工时应根据实际情况配合使用，以得到理想的处理效果。

关键词：软土地基；处理措施；路基稳定性；不均匀沉降

1前言

在施工过程中有些地段地质情况差，出现局部地基承载力达不到设计要求，或者由于局部地段含水量过大，在软土地基上修筑路基，若不加处理，往往会因为地基承载力不足，或在自然因素的作用下产生过大的变形，导致路基产生破坏。当地基经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时，必须对软土地基进行加固。湿软地基的加固关键是治水和固结。处理的方法很多，常用的方法有：换填土层法、排水固结法、挤密法、反压护道法、碾压夯实法、土工织物法、化学加固法等。

2软土地基的处理措施

（1）换填土层法：采用人工、机械或爆破等方法，将基地一定深度及范围的湿软土层挖除，换以强度大、稳定性好的沙砾、卵石、碎石等回填，并分层压实至规定的密实度。其换填土层厚度可按直线变形体理论计算或者假定应力通过基础按30°刚性角向下扩散垫层底面呈梯形分布，一般垫层厚度在0.6～1.0m之间，坡脚两侧各多铺筑50㎝宽的襟边。对于地基浅层软土（软土层厚小于3m），可先将软土层挖除，再用排水性好、强度高的砂石材料分层填筑。此法适用于薄层软土区，且附近砂石料充足、工期较长的情况。

（2）排水固结法：在湿软地基中设置垂直排水井，缩短排水距离，运用堆载预压，挤出土中过多含水量，加速土体固结，达到挤紧土粒，提高土体的抗剪强度。1砂井：对于渗透性小的厚软土层(如厚粘土层)，可先在地表铺设一层0.5m～1.0m的砂砾垫层，作为表面排水层，再在软土地基内部设置砂井，形成三维排水固结结构，缩短排水距离，加速排水固结。砂井的施工方法、直径、间距、深度、宽度须根据稳定性和沉降分析结果确定。此方法的施工深度一般为15m～20m。2排水板法：将塑料排水板插透软土层，使其在软土地基中形成竖向排水通道，类似砂井，与地表砂砾垫层共同作用将水排除到路堤以外，缩短排水路径，加速土体固结。塑料排水板的宽度一般为0.1m，最小设置间距为0.6m。此法施工简便快捷，对环境影响小。

（3）挤密法：土基成孔后在孔内灌以砂、石、土、石灰土或石灰等材料，捣实而成直径较大的桩体。砂桩加固范围一般各边比基础宽1.0m左右。桩径0.2～0.3m。经验表明群桩面积约占松散土加固面积的20﹪，间距为桩径的3～5倍。桩的平面布置以梅花形较好。其主要适用于处理松砂、杂填土和粘粒含量不大的普通粘性土。

（4）反压护道法：当路堤的填筑高度超过软土地基所容许的极限高度又不大于（4/3～2）倍极限高度时，可在路堤两侧填筑护道，以防止路堤滑动破坏。护道的高度与宽度，应通过圆弧法验算确定。单级护道高度必须低于极限高度，一般为路堤高度的1/3～1/2。此法适用于道路用地宽裕，填料来源丰富的地区。施工时应注意反压护道的填筑速度应与主路堤的填筑速度保持一致，不得慢于主路堤。

（5）碾压夯实法：采用压实功能较大的振动压实方法，对非粘性土及松散杂填土及建筑垃圾填土，予以碾压，可提高地基强度，降低压缩性。一般对细粒土，振动时间以3～5min为宜；对建筑垃圾，振动碾压时间略大于1min合适。重锤夯实加固地基可显著提高地基表层土的强度，降低湿陷性黄土的湿陷性。夯实次数以最后两次的平均夯沉量不超过规定值来控制。实践表明一般为8～12遍，作用厚度可达锤底直径的一倍左右。强夯法利用冲击波和动应力使地基土密实，可显著提高承载力（2～5）倍，降低压缩性（2～10）倍。加固厚度达10～20m.

（6）土工织物法:土工布质量轻、抗剪强度高、抗腐蚀性好，在软土地基上铺设土工布，可以增大荷载分布范围，减少基底应力，从而降低路堤的不均匀沉陷，提高地基承载力。

施工方法

①先在路堤上铺筑20～30cm的砂砾垫层，碾压后再在上面铺设一层土工布。土工布横向至少应超出路堤边坡外1m，固定好后，再向内侧回卷2.0m,锚固好后在土工布上再铺设一层10～20cm的砂砾垫层，碾压密实。

②将第一层土工布铺设在软土地基表面，第二层铺设在砂砾垫层（一般为10～20cm）之上。两层土工布的两端分别向内侧回卷2.0m，并锚固好。

③将土工布铺设在地基上后，在其上铺设砂砾垫层，碾压密实后，将一侧的土工布卷起至另一侧，两侧的土工布搭接2.0m，将接缝缝合结实，形成一个中间裹有砂砾垫层的筒状物。此法需要土工布具有足够的长度以作回卷铺设。

施工时应将土工布在路堤两侧留有足够的锚固长度，回卷覆盖在填土上。为了保证土工布的整体性，搭接法搭接长度应大于30cm,缝接法缝宽应大于5cm,粘结法粘结宽度应大于5cm,且上下层接缝应交替错开。

（7）化学加固法

压力灌注是利用高压设备将水泥浆或是化学浆液（如水玻璃、纸浆废液等）注入到软土地层中，浆液冲填并渗透到土颗粒间或石缝隙中，待一定时间后浆液凝固，可将软土地基固结成整体，提高地基承载力。

旋喷法是用钻机钻孔到设计深度后，用专用的喷射装置将水泥浆等化学浆液高压流均匀地喷射到软土地基中。在喷浆过程中，钻杆以一定速度旋转并逐渐往上提升。化学浆液高压射流破坏周围土体结构，并与破坏后的土体搅拌混合，发生水化作用，形成一种加固土桩。经过一段时间的胶结硬化后达到一定的强度，以此改善软土地基的性质，提高地基承载力。

在软土地基上修筑公路，除了必须对地基采取处理措施外，还应设法优化公路本身的修筑方案，如采用透水性良好的粉煤灰轻质路堤施工。

3结语

处理软土地基的主要目的是提高地基承载力，增强路堤稳定性，减少其工后不均匀沉降。通过在施工中总结的经验，在以后施工过程中的各阶段、各环节采取一定的措施，并通过推广新材料、新工艺，以科技含量高的施工方法降低工程中遇到的危害，从而提高工程质量。

参考文献：

（1）邓学钧.路基路面工程[M].北京：人民交通出版社，2006.

（2）胡长顺，黄辉华.高等级公路路基路面施工技术[M]．北京：人民交通出版社，2003