解决道路软基岩土问题的高效解决思路

刘瑞昌 杨秀乐

摘  要：本文工程实例采用了多种软基处理相结合的方法。由于场地地下水位较高，不适宜采用压实法。考虑到换填垫层法施工简便，不需特殊的机城设备，工期短，造价低、见效快，本工程采用了灰土、拆房土、混渣、素土、碎石等材料的换填。综合考虑后，采取换填材料与竹笆和土工格栅结合使用，充分发挥不同加固方法的优点，使得软基处理取得更为理想的效果。

关键词：道路路基;软基处理;适用性;处理措施

在道路工程软基处理方面，迄今为止工程界已研究成功很多种地基处理方法，并在不同工程中得到成功应用。由于处理的目的各不相同、不同区域软土性质存在差异，软基加固措施也就千变万化，工程设计及施工过程中，应根据本工程的实际情况，从地质条件、工程造价、工期进度、施工条件等多方面进行综合比选，提出有针对性的软基处理方式。

1. 地基处理总体上可分为土质改良、土的置换、其他方法三大类。

1. 1土质的改良

土质改良是指用机械力学、电气、热等手段增加地基土密度或使地基土固结以达到处理的目的，或者说是尽可能有效地利用原地基土，采用一些手段进行改良的方法。由于土质改良的方法很多，原理也各种各样，许多方法同时还具有多种效果，下面一一做简单介绍。

1.1.1 压实法，即通过夯锤、机械夯击、碾压填土或疏松土层，使其孔隙体积减少、密实度提高，又包含重锤夯实法和振动压实法。重锤夯实法主要适用于处理非饱和粘性土或杂填土，也可用于处理湿陷性黄土，消除其湿陷性。不适用于地下水位离地表很近或软弱土层埋质很浅的情况。振动压实法主要应用于处理砂土、炉渣、碎石等无粘性土为主的填料，对粘性土处理效果较差，且不适用于地下水位较高的区域。

1.1.2排水固结法，即采用加载预压，使超静水压力逐渐消失，有效应力逐渐增加。孔隙水被排除，土体被压缩，使大量的沉降在工程竣工之前完成。经过这样处理后地基的承载力可以得到较大幅度的提高。

1.1.3 固化法是将固化剂注入土的孔隙中，或是在土中进行混合，或者将土冷却或加热。使土固结以改善土的剪切特性、压缩性及透水性。

1.2 土体的置换

土的置换方法是将软土层或软土的局部换填为良质土的一种方法。这种方法对在地表附近存在有非常软的粘性土层时是最有效的方法之一。

1.2.1 换填垫层法

将软土层全部或部分挖除后换填其他无侵蚀性的低压缩性的散体材料，经过分层夯实，作为地基的持力层。垫层的材料有中（粗）砂、碎（卵）石、灰土、粉质粘土等。石屑、煤渣或其他工业废料经检验合格后，也可作为垫层材料。

换填垫层法施工简便，不需特殊的机城设备，工期短，造价低、见效快，在处理一般道路的软基过程中可大规模采用。但对于差异沉降要求较为严格的路段，如桥头、涵洞及其他构造物附近，应采用其他软基处理方法。

1.2.2 强制置换法

利用外力强制地将软土挖出或挤出，并置换为良质填料的方法称为强制置换法。根据置换采用的施工方式、换填的材料性质不同可分为强夯置换法、抛石挤淤法、挤密法、振冲法。

1.2.2.1 强夯置换法

强夯置换法也称为“动力置换与混合法”。当对变形控制不严时，可用于处理高饱和度的粉土、流塑～软塑的粘性土地基，具有加固效果显著、工期短、费用低等优点，目前已用于堆场、公路、机场、房屋建筑、油罐等工程，一般效果良好。适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土、粘性土、湿陷性黄土、杂填土等地基。强夯置换墩应穿透软土层达到较硬土层。

1.2.2.2 抛石挤淤法

挤淤置换法是借助换填材料的自重或利用其它外力，如压载、振动、爆炸、强夯等，使软弱层遭受破坏后被强制挤出而进行的换填处理方法。适用于常年积水的洼地，排水困难，淤泥呈流动状态，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。

在特别软弱的地面上施工，由于机械无法进入，或是表面存在大量积水无法排除时，常用抛石挤淤法。

1.2.2.3 挤密法

挤密法是以震动或冲击的方法成孔，然后在孔中填入砂、石、土、石灰、灰土或其他材料，并加以捣实成为桩体，按其填入的材料分别称为砂桩、砂石桩、灰土桩等。

挤密法一般采用打桩机或振动打桩机施工。挤密桩加固机理主要靠桩管打入地基中，对土产生横向挤密作用，在一定挤密功能作用下，土粒彼此移动，小颗粒填入大颗粒的空隙，颗粒间彼此靠近，空隙減少，使土密实，地基土的强度也随之增强。

挤密桩主要适用于吹松软砂类土、素填土、杂填土、湿陷性黄土，将土挤密或消除湿陷性，其效果较为明显。

1.3 其他方法

1.3.1 土工合成材料法

土工合成材料广泛应用于现代岩土工程是在20世纪中期以后，最初以土工织物和土工膜最具代表性。目前，土工合成新材料中具有代表性的有：土工格栅、土工网等和其组合产品。土工合成材料法既可单独使用，更多情况下是与其他软基加固方法结合使用，充分发挥不同加固方法的优点，使得软基处理取得更为理想的效果。

1.3.2 预应力管桩法

预制预应力砼管桩在房屋建筑中作为刚性桩运用较为广泛。近年来被引入到铁路、公路的路基加固当中。预应力管桩处理深厚软土地基的原理是：在预应力管桩进入持力层后，通过桩顶浇筑的桩帽及桩帽上铺设一定厚度的褥垫层，使上部荷载均匀传递到下卧土层，以满足地基承载力要求，有效控制工后沉降。

管桩复合地基法用于处理深、厚软基、工后沉降要求严格、工期紧张的路基工程，均取得了较好的应用效果。但该法造价偏高。

2. 工程实例

某地区道路工程基础位于淤泥质土层上，淤泥土厚度1.00～3.80m，灰色，流塑，水平方向分布不稳定。在勘察期间测得场地地下潜水水位：初见水位不明显。静止水位埋深1.30～2.80m。表层地下水属潜水类型，主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有所变化。一般年变幅在0.50～1.00m左右。

根据本工程的地质情况，本着因地制宜的原则，采用经济合理的路基处理措施，确保路基具有足够的强度和稳定性。

本工程场地地下水位较高，对于这部分路段，路基处理采用路槽开挖至路面结构层底以下80cm处，先铺一层土工格栅，铺筑40cm碎石垫层后，然后铺一层土工布，再施做两步（每步厚20cm）8%石灰土。

对于淤泥土层厚小于1.5m的路基处理采用清除淤泥至原状土，先回填一步混渣，厚度按50cm控制，以能承托住施工机械为准，然后分层回填拆房土和素土，层厚按30cm控制，层间搭接处铺设2m宽土工格栅。填至路面结构底层以下40cm，做两步（每步厚20cm）8%石灰土。

对于淤泥土深度大于1.5m的路段，先清除表层淤泥1.5m深，其上铺两层竹笆（纵向、横向各一层）作为持力层，竹笆宽出路基坡脚1.5m，铺一层土工格栅，其上填50cm混渣，然后分层回填拆房土和素土，层厚按30cm控制，层间搭接处铺设2m宽土工格栅。填至路面结构底层以下40cm，做两步（每步厚20cm）8%石灰土。

3. 结论

综上所述，本文工程实例采用了多种软基处理相结合的方法。由于场地地下水位较高，不适宜采用压实法。考虑到换填垫层法施工简便，不需特殊的机城设备，工期短，造价低、见效快，本工程采用了灰土、拆房土、混渣、素土、碎石等材料的换填。综合考虑后，采取换填材料与竹笆和土工格栅结合使用，充分发挥不同加固方法的优点，使得软基处理取得更为理想的效果。