浅谈软土路基处理

周 宁

(中国市政工程华北设计研究总院，天津 300074)

1 软土地基的危害

所谓软土就是强度比较低、压缩性比较高的软弱土层，软土按其沉积环境的不同，可分为海岸沉积、湖泊沉积、河滩沉积和沼泽沉积四种类型。软土地基一般由软土、泥炭、腐殖土、有机质土组成，根据孔隙比及有机质含量，并结合其它指标，可将软土划分为以下五种类型，分别是软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭。我国各地不同成因的软土都具有近于相同的共性：

(1)颜色以深色为主，粒度成分以颗粒为主，有机质含量高。

(2)具有明显的触变性。软弱土在未破坏时，具有固态特性，一经扰动或破坏，即转变为稀释流动状态，以结构性沉积物，尤其以海相黏土更为明显，因此软弱土具有较强的触变性。

(3)软土的渗透性比较小。由于软弱土黏粒含量高，导致它的渗透性很弱，其渗透系数一般为i×10-8—i×10-6cm/s，在荷载作用下，排水固结缓慢、沉降时间长、强度不易提高，当土中有机质含量较大时，还可能会产生气泡，堵塞排水通道，进一步降低渗透性。

(4)孔隙比大、天然含水量高;软弱土的主要成分是黏粒和粉粒，其中包含有机质。在不同的地质环境中形成各种絮状结构。软土天然含水率高于液限，具有以下的特性，分别是强度低、变形大等不良地质特性。

(5)压缩性较高。软弱土孔隙比大，因此压缩性高。同时又由于微生物的作用，软弱土层中产生大量气体，致使土层的压缩性进一步增大，在自重和外荷载作用下长期得不到固结。

(6)抗剪强度低。由于软弱土的天然含水率高、天然孔隙比大，因此软弱土地基变形大、强度低。

2 常用处理方法

鉴于以上性质，软土地基具有以下特点：固结时间长，后期沉降量大;常呈软塑-流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能差;灵敏度高，易受扰动。

在软土上修建公路需要解决的两个最重要的问题就是沉降和失稳。它与整个工程的质量及施工进度等都是息息相关的。常见的处理方法有桩基法、换填法、挤密法、排水固结法、化学固结法、土工织物法、加筋土处理法等。

(1)挤密法：挤密法是通过对地基压实，提高强度和降低收缩性达到加固的目的，或者在地基中用锤击、振冲、爆破等方法成孔，在孔中分别填入砂、碎石、灰土、生石灰等材料，压实后形成直径较大的桩体并与桩间挤密的土共同组成复合地基，提高地基强度。

(2)桩基法：当软土层较厚，难以大面积进行深处理时，可采用打桩的办法进行加固处理。

(3)化学加固法：化学加固法就是利用化学溶液或胶结剂，采用喷射或灌注等措施通过填充土体空隙、离子交换、结硬反应等，使土体与土粒胶结在一块，达到加固土体的目的。

(4)换填法：当软土层厚度较簿时，可将地基软弱层的全部或部分换成填强度较高、透水性好的材料，以提高地基承载力降低沉降量。在工期较紧、优质材料来源充足时是一种有效的方法。可分为挖填法、抛石法、爆破法、垫层法等。

(5)排水固结法：根据固结理论在软土中设置排水通道，通过加压排水促使固结沉降，提高抗剪强度。常用的方法有砂垫层、碎石垫层、砂井、袋装砂井、塑料排水板、降水预压、真空预压、加载预压法等。该法对层厚大，均质的粘土地质最为有效。

(6)加筋土处理：软土加筋土有着独特的优点和性能。在处治软土地基中可以发挥作用。把加筋土结构与其他处治软土的方法恰当地结合起来会取得更好的效果。在许多情况下，加筋土是避免深基础处理的有效方法，节约了大量的工程费用，而且能够保证路堤和结构物之间沉降的连续性.常用的加筋土处理方法为：直接填筑法、分阶段施工法、加筋土与换土相结合，加筋土与竖向排水相结合、加筋土与石柱相结合、轻质材料加筋土等。

(7)土工织物：土工织物是加固软土路基和治理基层病害常用的一种土工材料，在软土路基或路堤内，铺设一层能够承受一定拉力的塑料膜、化纤无纺布、树脂网、各种格栅、筋条等，其特点是抗拉强度大，抗断裂和冲击性能好，可以增强路堤强度，防止坍滑和侧向位移，井能沿纵横方向传递荷载，改变软土地基受力状态，使应力分布均匀，增强了路基稳定性，降低了路基沉降量。

3 工程实例

3.1 概况。某工程为新建一级公路，设计时速60km/h，位于辽宁省沿海地区，沿线所经地貌按成因可分为冲洪积平原、海积阶地和潮间带等，不良土层有：②层淤泥质粉质粘土、③层粉质粘土及⑤层粉砂、⑩层淤泥质粉质粘土为软弱土。部分路段通过盐田。

3.2 处理方法。本工程采用换填法中的抛石法处理软弱土层。抛石挤淤是一种强制换土工艺，通过在软土中抛入较大片石，使片石、块石强行挤出软粘土，占有其位置，以此来提高承载力，减少沉降，提高土体稳定性，从而达到地基加固的目的。适用于常年积水的洼地，排水困难、泥炭呈流动状态、厚度较薄、表层无硬壳、片石能沉达底部的泥沼或厚度为3～4m的软土;在特别软的地面上施工由于机械无法进入或是表面存在大量积水无法排出的路段。

施工过程中首先抛填开山石挤淤，预抛至施工水位以上2米(考虑2米夯沉量)，开山石抛填顺序由中心向两边，由小里程到大里程。再填50cm开山石碴填隙碾压、强夯，强夯前首先用重型推土机进行顶面整平排压。两侧各设2.0m宽护坡道，其上继续分层回填开山石碴碾压密实至路床顶面，再施做路面结构。开山石碴直径要求在0.5～15cm。护坡道及防护高程3.7m以下边坡采用M7.5水泥砂浆砌片石护坡防护，厚0.5m。

然后对路基强夯时，共进行3遍夯击(两遍点夯，一遍满夯)，第一遍点夯，夯点间距为6米，夯击能2000kN·m;然后进行第二遍点夯，夯点为第一遍点夯中央，夯点间距为6米，夯击能2000kN·m;第三遍进行满夯，夯击能为1000kN·m，夯印搭接四分之一，以控制最后两击平均夯沉量≤5cm作为停夯标准。三遍夯击完成后，整平夯坑，夯沉的部分分层填筑碾压开山石碴。

4 小结

软土地基处理对公路建设周期、造价及营运质量与安全均具有举足轻重的影响，应给予高度重视。本文中的新建一级公路项目，因其所在区域正进行场地整治，有大量开山石，故选用换填法处理较为合理。在施工阶段应制定合理的施工组织计划，为保证质量和工期创造有利条件。