吹填土路基软基处理方法比选

余茂科，宋静晓

（1.浙江省科威工程咨询有限公司，浙江 杭州310013；2.嵊州公路管理局，浙江 嵊州310000）

吹填土又称冲填土，是通过挖泥船和泥浆泵将江河湖海中的泥砂通过水力吹填堆筑在一起而形成的沉积土。在吹填过程中，泥砂结构遭到破坏，以细小颗粒的形式缓慢沉积，因而具有塑性指数大、天然含水量和孔隙比大、重度小、高压缩性、渗透性小等特点。由吹填土构成的地基，强度差，一般不能直接用于工程建设，需要进行地基处理。

1 项目概况

绍兴某滨海公路位于钱塘江南岸的滨海海涂，主要为新近围垦吹填形成的冲海积平原区，该路段由于吹填围垦年份较近，吹填土大部分固结未完成，路基承载力差，填筑路基中可能出现失稳及沉降不能满足要求，因此需对其进行处理，以增加其稳定性，减少工后沉降。

此路段场地上部为巨厚层冲海积粉土、粉砂层，厚度20m左右，浅部的粉土多松散状，性质较差，可能发生液化，中下部的粉土、粉砂多呈稍密状；下伏为厚层海积淤泥质土层、流塑、厚度15.1～37.2m、压缩性高、性质差，局部相变成软可塑状；中部主要为海积软塑～可塑状粉质黏土，局部夹冲湖积可塑～硬塑状硬土层；中下部主要为冲积粉细砂、砾砂、含黏性土圆砾（卵石）层等，性质较好。软土主要物理力学性质见表1。

2 软基处理方案

针对吹填土路基选择适宜的地基处理方法，提高吹填土地基承载力、减少工后沉降是路基处理的关键。目前，针对吹填土路基的处理使用较多的主要有塑料排水板＋堆载预压法、真空联合堆载预压法、真空井点降水＋强夯法等3种方法。

2.1 塑料排水板＋堆载预压法

塑料排水板＋堆载预压法是在地基中打设塑排板，形成竖向排水通道，并通过一定的堆载预压荷载，使地基中的孔隙水排出，土层充分固结和压缩，在荷载长期作用下使地基处于固结状态，以消除主固结沉降，达到减少工后沉降和不均匀沉降的目的。

此方法技术成熟，管理规范:经济合理，应用广泛材料来源比较丰富，工厂化程度较高，质量比较稳定可靠，可按设计的要求进行等载、超载预压，填筑工期和预压工期均受到沉降速率和水平位移速率的控制。

等载预压的措施在工程软基处理中是主要的处治方法，但在荷载填筑过程中须严格控制填土速率，填筑期和预压期要求均较长，在稳定性较差的路段和工后沉降有特殊要求的一些路段，这种手段并不适用。

表1 软土主要物理力学性质一览表

2.2 真空联合堆载预压法

真空联合堆载预压法是利用真空预压和堆载预压两者加固效果叠加发展的地基处理方法。通过降低土体中孔隙水压力，在加固区内形成负的超静孔隙水压力，加固区内外存在水头差，使之形成渗流需要的水力梯度；而堆载预压是由于堆载产生正的超静孔隙水压力，通过孔压的消散而使强度得到提高，两者联合使用，使土中的水被排出，土体得到固结，土体强度得到提高。

真空联合堆载预压处理采用抽真空＋堆载至路床顶标高＋塑料排水板方案，技术成熟，质量稳定可靠，在我国几条高速公路上已有成功的经验；相比堆载预压法而言真空预压的路基填筑时间比较短，可在较短的时间内填筑完路基荷载，缩短工期。

真空预压需持续抽真空，维护要求较高，施工工艺较复杂，施工控制要求十分严格，造价相对较高，比较适用于高填方路段。

2.3 真空井点降水＋强夯法

真空井点降水＋强夯法是一种快速加固软土路基的新技术，结合了排水固结和强夯的地基加固原理。一方面采用真空降排水的方式来降低地下水位，加速超静孔隙水压力的消散，调整土体的含水量逐步接近最优含水量，同时具有一定的降水预压作用；另一方面采用强夯法逐渐提高软土的强度和增加处理深度，在土体接近最优含水量时采用强夯密实土体，同时形成表层硬壳层，扩散应力，减少差异沉降。

真空井点降水＋强夯法对土体的加固作用包括3个方面。

1）真空排水固结。通过真空排水体系，在所需处理的土体范围内产生高真空，使得孔隙水和孔隙气体快速排出从而使土体固结。

2）动力排水固结。真空排水后实施强夯，使土体在强夯作用下形成超孔隙水压力，同时使土体产生剪切破坏形成渗水通道，进一步促使土体发生动力排水固结。

3）击密作用。因为强夯是在真空排水及已对土体产生排水固结的基础上叠加进行，此时土体含水量减少，地下水位降低，施加强夯后的效应得以迅速提高，土体的密实度得以快速增大。

3 技术经济比选

以上三种方法在工程中均有运用，根据以上特点分析，对各处理方法进行归纳，并针对本项目的特点（全线填土高度大致在1～4.6m，地基浅部土层含水量高、土质软、强度低，加固面积大、工期紧、施工设备进场难度大），对以上处理方式作技术经济比选，比选结果如表2、表3所示。

综上所述，各处理方法均能满足本工程处理要求，但真空井点降水＋强夯法在工序、工期、经济性上均优于其他方案，具有造价低、工期快、质量可控的优点，目前已在上海市临港新城、杭州市湾上虞工业园区广泛应用，并在余姚工业园区试验路段成功应用。根据相关试验数据，通过本方案处理后地基承载力特征值可以达到120～140kPa，地基处理影响深度达6～8m，在地基表层能形成较厚的硬壳层，消除了差异沉降和吹填土层的液化性。

表2 各处理方法技术比选

表3 各处理方法经济比选

4 结束语

随着社会经济的发展，吹填围垦成为东部沿海地区解决土地资源短缺的重要途径，而吹填土路基由于其高孔隙率、高含水率、低渗透性、低强度等特殊工程，无法满足路基的承载力及沉降的要求，通常需要进行软基处理。真空井点降水＋强夯法是将真空降水和强夯两种工艺有机结合而成的一种复合型新工法，与一般的动力排水固结法相比，该法能快速有效地改善排水条件，工期短、造价低，处理效果显著，具有十分广阔的应用前景。

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