软土路基施工技术

乔永奎

摘要：软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。路基是公路的基本载体，软土路基一直是路基施工中的技术难题，为了更好地处理软土路基，文章介绍几种软基处理方法，为软基施工提供参考。

关键词：软土路基；施工技术；排水；砂垫层；地基处理

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）19-0077-02

1 工程概况

斯里兰卡机场高速K0+000-K9+000主线路基中，软基路段有8km，基本上都是处于沼泽地段，处理难度大。本段共有路基填方约117万m3，预制方桩609749.9m，砂桩179029.5m，碎石桩493728.2m，塑料排水板548043.2m。

项目区域主要为残余土壤或风化岩石上的冲击平原。由泥炭块、粘土、淤泥和有机质土壤组成了沼泽地及软弱土地基，是本项目主要不良地质现象。

2 地基处理方案及施工要求

2.1 路基范围内地表排水

路基范围内沿路基边界开挖排水沟，隔断路基地表水流向路基，同时降低路基内地表水位，路基断面宽度大，排水不畅时可增加纵横向排水沟，把路基范围内的水排出，水位下降后采用挖掘机清理地表杂物及灌木，车辆无法进入地段，采用竖向填筑法进行施工，首先填出工作平台，清表随平台逐步向前推进，注意填出软基处理机械的工作面。

2.2 沼泽地桥头段

处理方案：桥头台背采用预制方桩加固处理，减少桥头路基与结构部位的地基差异，预防桥头跳车。

施工要求：方桩打设时注意控制桩的垂直度，注意接桩处的焊接质量，按要求打到图纸标高，严格控制灌入度，认真填写打桩记录。

2.3 沼泽地一般地段

处理方案：采用振冲挤密砂桩进行处理，利用砂桩的振动和挤密作用对软弱土层进行挤密、充盈，在路堤内铺设一层高强编织土工布，加强路堤的整体稳定性。

施工要求：控制砂料质量，采用含泥量不大于3%的中粗砂，保存好施工原始记录。DZ750KS振动沉管桩机，沉管直径为460mm，长度为20m。加料：使用料斗进行加料，加料分为三个阶段，第一阶段：成孔时边下管边加料；第二阶段：成孔至设计深度后，边振动边加料；第三阶段：拔管时边拔边加料。砂的灌注量一般应控制在桩的理论体积1.2倍左右，成孔时的电流控制为70A。

2.4 碎石桩

（1）处理方案：在砂桩和方桩之间20～30m范围内采用碎石桩过渡，保证路基沉降平顺过渡。碎石桩对于松软地基，可通过挤压、振动等作用，使达到密实，从而增加地基承载力，降低孔隙比。用于处理软土地基，可起到置换和排水砂井的作用，加速土的固结。

（2）施工要求：填料选用碎石，粒径宜为19～63mm，含泥量不大于10%，振动沉管桩机，沉管直径为460mm，长度为20m。加料：使用料斗进行加料，加料分为三个阶段，第一阶段：成孔时边下管边加料；第二阶段：成孔至设计深度后，边振动边加料；第三阶段：拔管时边拔边加料。砂的灌注量一般应控制在桩的理论体积1.2倍左右，成孔时的电流控制为70A。

2.5 加固机理

碎石桩对软土的加固主要是挤密、预震和排水降压作用。

2.6 构造要求与布置

根据本工程土质类别桩径采用40cm，桩距1.5～2m梅花形布置，挤密地基的宽度应超出路基坡脚1m，在碎石桩顶面应铺设厚30～50cm的砂垫层，起扩散应力和排水作用。

2.7 振动成桩法施工

本工程采用振动成桩法施工，施工工艺如下：

（1）桩机就位对中。桩机就位，桩管垂直就位。桩位水平位置偏差不应大于0.3倍桩径，桩管垂直偏差不应大于1%。

（2）成孔。将桩管压入土中一定深度，方可开动振动锤。将桩管边振动边沉入土中至设计深度。

（3）加料振密。桩管打至设计深度后停机，投满石料或采用空中投料，采用振动锤进行振实。

加料：使用料斗进行加料，加料分为三个阶段，第一阶段：成孔时边下管边加料；第二阶段：成孔至设计深度后，边振动边加料；第三阶段：拔管时边拔边加料。碎石的灌注量一般应控制在桩的理论体积1.2倍左右。

振实：为了使下料顺畅并保证碎石的密实度，使用气压法，即在桩管加料后拔管时，使用空压机往桩管内送气，并在保持一定的恒压下边振动边拔管，直至管口提离地面1.5m时停止加气。此法对软弱土层尤其适用，在斯里兰卡CKE项目的地基处理中得到了广泛的应用，效果显著。

（4）拔管成桩，边振动边拔出桩管到地面。

2.8 质量控制

桩身连续性：用拔管速度控制。拔管速度根据试验确定，在一般情况下拔管1m控制在30s内。桩直径：用灌碎石量控制。实际灌砂碎石量不得少于设计值的95%，如发现碎石不够或碎石桩中断等情况，可在原位进行复打或在旁边补打。电流值控制：土层特性和振动锤型号不同其电流值也不同，具体的控制指标可根据设计要求或试验后确定。

3 一般软土路段

处理方案：塑料排水板。

塑料排水板施工将严格遵守规程的要求，并按以下施工步骤进行实施：

（1）准确测放出打设板位，测放误差控制在±30mm以内。

（2）插板机移机定位，安装排水板桩靴，插管时桩靴与板位标记的偏差应控制在±70mm范围内。

（3）打设过程中应随时注意控制套管垂直度，其偏差应不大于1.5%。

（4）必须按设计要求严格控制塑料排水板的打设标高，发现地质情况变化无法按设计要求打设时，应及时与现场监理人员联系并征得同意后方可变更打设

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（5）打设塑料排水板时严禁出现扭结断裂和撕破滤膜等现象。打设时回带长度不得超过500mm，且回带的根数不宜超过打设总根数的5%。

（6）插管尖平端与导管靴配合要适当，避免错缝，防止淤泥在打设过程中进入导管、增大对塑料排水板的阻力。

（7）剪断塑料排水板时砂垫层以上的外露长度应大于200mm。

（8）应检查每根板的施工情况，当符合验收标准时方可移机打设下一根，否则须在邻近板位处补打。

（9）打设过程中应逐板进行自检并按要求作好施工记录。一个区段塑料排水板验收合格后，应及时用砂回填打设时在板周围形成的孔洞，并将塑料排水板埋置于砂垫层中。

4 土工合成材料施工要求

路堤内填砂平整至相应设计高程时铺设土工合成材料，铺设过程中应避免长时间暴晒或暴露。在铺设土工材料时，要求沿横断面方向铺设，纵向搭接宽度30～60cm，土工材料在坡脚处回折，张紧固定后，方可进行下一步填砂工序。

5 海砂路基填筑施工要求

（1）整个路基填筑材料采用试验合格的海砂

填筑。

（2）填砂路堤的施工。施工前应先做一段填砂路堤试验路段，确定松铺系数，压实厚度等，以便指导以后的施工。

填砂路堤的碾压。首先用洒水密实法，使砂基本处于保水状态，推土机初平，平地机精平，采用双轮双震压路机灌浆碾压，压实遍数根据试验段情况而定，注意不可过分碾压，以免引起泌水。

填砂路堤的压实度检测。填砂路堤的压实度检测通常采用常规压实度检测方法（灌砂法）进行检测，试验方法详见《公路土工试验规程》。

6 等载填土预压的施工要求

等载填土预压必须严格控制填土速率，填土至预压期填土高度后，应加强沉降观测，半个月观测一次，直至预压期结束，当发现路堤顶面标高低于预压期填土标高10cm时，应及时补填土，不得最后一次性补足填土，补填土压实度应满足路基施工技术规范的压实要求。预压期连续观测预压时间不少于6个月（挤密砂桩处理路段不少于3个月），可视情况延缩观测时间。当测得连续2个月月累计沉降量少于3mm时，方可卸载施工路面。

7 结语

斯里兰卡机场高速在设计和施工过程中，坚持动态方法，搜集各种影响因素，针对不同的软土地基，采用不同的处理方案，并对各处理方案提出相应的施工要求，为软土地基上的路基处理提供了经济而有效的

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