软基处理方法在道路设计中的应用

刘智勇

【摘 要】本文主要介绍了软土地基处理的目的、设计原则与标准，分析了选择软基处理方法时应考虑的因素，并介绍了一些比较常用的道路软基处理方法。

【关键词】软土路基；处理方法；道路设计

一、前言

随着经济的快速发展和和谐社会的构建，我国的交通运输行业得到了飞速的发展，公路的大规模修建，路基的软土问题已成为影响工程质量、建设工期等关键的因素之一。而且，现在的交通负荷比较严重，所以，我们有必要分析道路设计中软基的处理方法。

二、软土地基的相关理论概念

所谓软土，从广义上指的是天然强度低、压缩性高、透水性小的软弱土层。狭义上指湖沼、滨海、谷地、湿地、河滩沉积等。根据孔隙比及有机质含量，结合含水量、压缩系数、渗透系数、快剪强度及天然容量等，可将软土划分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭以及其他高压缩性土等。软土具有孔隙比大、含水量高、压缩性强、固结系数小、固结时间长、抗剪强度弱、灵敏性强、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

1.软基处理的目的及标准

（一）地基处理的目的是为了保证道路路基的强度和稳定性能达到相关要求，并且满足道路路基变形的要求。对于道路扩宽工程，软基处理的关键问题是沉降控制，因为对于新软基上的路堤，加宽的路堤变形控制有很高的要求，不仅要控制好总沉降量和工后沉降，还要将工后差异沉降控制在一定范围内。原有路基和扩宽路基的拱横坡度的工后增大值不能大于 0. 5%。从工程使用的角度看，工后差异沉降的要满足路面结构的使用功能，确保路面车辆能安全、平稳、舒适的行驶，同时路面的排水要通畅。

2.道路设计中软基处理的基本原则

从广义上讲，软土就是压缩性高、强度低的软弱土层。软土物理力学性质极差，其天然含水量大、强度低。不同的地质，其处理的方法也不尽相同。因此设计人员须全面考虑到软基处理的基本原则：综合考虑地基条件、环境条件及施工条件，并结合公路工程旱线状的分布，地质条件千变万化的特点，使用动态设计的方法，从而选择恰当、合理的处理方案。

三、选择软基处理方法应考虑的因素

1.土质条件

不同的地质条件，选用的软基处理方法不同。对于砂质地基，因砂质地质的性能较好， 一般情况下可做道路填土地基，问题不大。但当砂性液化现象严重时，可以采用振动固结或 砂子加实桩等方法改良；

对于粘土质土基，几乎所有的软基处理方法都能适用，粘土因其对部分条件反应灵敏度高，一旦触动，即会急剧降低强度，因此处理这类土质地基时，应尽量减少对地基扰动；对于泥炭质地基，当泥炭层的含水率超过50%，泥炭层的初期强度较低，压缩性大，透水性较大，一次固结后，即会发生沉降现象，可使强度增加，为了减少残余沉降现象的发生，可采用预压法、反压护道、砂子加实桩等进行稳定处理。

2.地基构成

软土层浅薄时，沉降量较小，滑动破坏危害性小，可采用简单的表层处理。对重要构造物基础可挖掘置换。软土层较厚时，根据处理目的及土质结构，采用表层处理与其他方法并用。如果软土层很厚，采用竖向排水并或砂子加实桩全层处理既困难又不经济，加载预压效果也不大，此时只需处理到适当深度即可。夹有排水层（砂层）的软土层，厚度较薄一般在3-4m的情况，缩短固结排水距离。加速沉降能充分获得由固结产生的附加强度。所以不必采用竖向排木桩或砂子加实桩，只需作表层处理或填土预压即可。即使厚度有5cm左右的砂层也有排水效果，不可忽视。

四、道路软基处理方法

在道路设计中，往往会遇到因道路地质的问题需考虑如何选择经济、合理的处理方法。下面就针对这种情况来分析如何选择合理的处理方法。

4.1 PTC桩复合地基

预制混凝土桩基的特点有装材质量好、施工简单、施工环境好、工程地质适应性强等，目前，我国生产的预应力管桩根据混凝土强度等级可以分为预应力混凝土薄壁管桩（PTC）、预应力高强混凝土管桩（PHC）、预应力混凝土管桩（PC）等几种情况。预应力管桩的造价比水泥土桩造价要高，承载力强，因此，在道路设计过程中，可以考虑桩土共同工作和疏化桩距的方法来进行复合地基的设计。

4.2道路软基浅层处理方法

（一）表层排水法

在道路设计中，如遇到土质较好却因为含水量大而导致的软土地基时，采用表层排水法效果更佳。表层排水法是在填土之前，在地面开挖沟槽，以排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，从而保障施工机械通行。

（二）表层压实法

当地表层软弱土层为砂土或亚粘土等时，常采用表层压实加固。但是，处理效果主要还取决于土质和含水率，而且还看施工过程中的分层厚度、压实机械性能和压实遍数，压实土的含水率应控制在最佳含水率左右，当含水率偏大时可以采取晾晒或者是拌些石灰吸水等方法进行预压处理和分层压实。

（三）砂垫层法

砂垫层法大多用于软土距地面不深且厚度薄的情况，不必采用深层处理等方法就使其达到沉降稳定的效果。砂垫层的作用是为了加固地基和增强排水，一般在软土地基上敷垫0.5～1.2米左右厚的砂垫层，从而达到固结软土层，也使砂垫层起到上部排水层作用来增强排水加固地基。

（四）土工织物法

土工织物法就是利用编织式土工格栅或者是土工布，铺设在软基表面，通过土工织物改变和调整土层之间的应力，增加软基的稳定性，减少路基基底的不均匀沉降，减少总沉降量。施工时在平整好的下承层上，铺设路堤底宽度的土工聚合物，摊铺时应紧贴下承层，拉直平顺，不使之出现折皱、扭曲和重叠等现象。在斜坡上摊铺时，还应保持一定的松紧度；同时在铺设土工聚合物时，应在路堤每边各留足够长的锚固区间。

4.3道路软基深层处理方法

（一）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，需要較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。

（二）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。

（三）水泥粉煤灰碎石桩

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，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、结语

目前，在道路设计中，软土地基的处理方法很多，且各有各的特点，所以我们要根据各自特点和使用范围，综合各种因素来选择技术可靠、经济合理、安全适用的软基处理方法，从而保证道路的质量，同时在工程的施工、投资、工期等方面达到规范要求。

参考文献

[1]梁成.路基常用软基处理方法在道路设计中的应用[J]. 《中国新技术新产品》2011年17期

[2]叶时远.浅谈道路设计中路基常用软基处理方法[J].《城市建设理论研究（电子版）》 2011年16期

[3]章俊生.程怀江.城市道路软土地基常用的处理方法[J] .《科技与生活》 2011年2期

[4]刘洪春.市政道路软基处理方法分析[J] .《城市建设》 2012年21期-