市政道路工程软土地基处理技术

陈光

摘 要：在新建市政道路或改扩建施工过程中，经常会遇到软弱地基或软厚的杂填土地基，对软土地基的处理既重要又有一定难度。现结合多年软基处理施工经验，简要阐述市政道路施工过程中软基的处理方法，以供参考。

关键词：市政道路;软基;处理技术

1 软基施工中常见工程问题

1.1  地基承载力、稳定性问题

在动力荷载和静力荷载的作用下，当道路地基的承载力满足不了设计要求时，地基将会随着时间的推移出现局部或整体剪切破坏，造成道路破坏，影响正常使用。

1.2  沉降、水平位移及不均匀沉降问题

随着时间推移，地基在环境的变化和荷载的作用下将会产生不同程度的沉降变形。当道路不均匀沉降超过设计允许的临界值时，道路将受到破坏，影响正常使用。根据多年的实践和总结经验，不均匀沉降的危害将会更大。

2 软土地基处理的目的

地基处理的最终目的是提高地基的稳定性和承载能力。

3 软土地基处理方法分类、技术原理及适用范围

3.1 置换处理分类、技术原理及适用范围

置换处理包括以下方法：换土垫层法、挤淤置换法、强夯置换法、石灰桩法。

3.1.1 换土垫层法

简要原理：挖除地基杂土及软土，分层回填砂石、碎石等压缩性小、强度高的材料，分层碾压、分层夯实。更换垫层可以有效的提高地基承载力、减少地基的沉降量，达到加固地基的目的。适用范围：各类软土地基。

3.1.2 挤淤置换法

简要原理：在基底从中间向两侧抛投碎石，将淤泥置换出路基的范围，以此提高地基的承载力、减小沉降量，提高路基强度。适用范围：淤泥、淤泥质粘土等。

3.1.3 强夯置换法

简要原理：采用人工或专用机械的方法把块石、碎石、砂砾等质地坚硬的材料夯入地基，挤密地基土，形成密实的柱状体，与柱间土形成复合地基，从而提高地基的承载能力、减少地基的沉降。适用范围：粉砂土、软粘土等地基。

3.1.4 石灰桩法

简要原理：采用人工或专用机械的方法在地基中成孔，随后按一定比例掺加粉煤灰、火山灰或者生石灰，并进行振密或夯实而形成的密实桩体，桩体与桩间土之间形成复合地基，一起承担上部荷载。适用范围：杂填土及软粘土等地基。

3.2  排水固结（预压）处理分类、技术原理及适用范围

排水固结（预压）处理包括以下方法：加载预压法、超载预压法、真空预压法、降低地下水位法。

3.2.1 加载预压法

简要原理：在软土地基上施加荷载后，孔隙水随着排水系统被排出土体，土体的体积随之缩小，地基固结，强度增长，达到设计标准后卸载，使地基土承载力达到设计要求。适用范围：软粘土及杂填土等地基。

3.2.2 超载预压法

简要原理：工作原理与加载预压基本相同，在被加固的地基上采用堆载达到施加预压目的的排水固结方法，当预压荷载大于使用荷载时，称为超载预压法。适用范围：软粘土及杂填土等地基。

3.2.3 真空预压法

简要原理：在软土地基中设置排水系统，上部覆盖不透气的封闭土工膜使其与大气隔绝，土工膜四周压实不漏气，然后通过真空泵抽真空，使覆盖膜下形成负压，从而将孔隙水通过排水系统排出土体，达到提高地基承载力的目的。适用范围：软粘土等地基。

3.2.4 降低地下水位法

简要原理：采用排出地基土壤水，达到加固地基的目的。适用范围：透水性好的软土地基。

3.3  灌入固化物处理分类、技术原理及适用范围

灌入固化物处理包括以下方法：深层搅拌法、高压喷射注浆法、挤密灌浆法。

3.3.1 深层搅拌法

简要原理：采用深层搅拌机将水泥或石灰等与软土搅拌，达到一定的时间后形成圆柱状加固体，形成复合地基，提高地基的承载能力。适用范围：淤泥等地基。

3.3.2 高压喷射注浆法

简要原理：高压泥浆泵通过喷嘴向土壤中喷射水泥浆，冲击和破坏土壤。边提升喷嘴边喷射浆液，使浆液与土体搅拌混合形成凝结体，提高地基承载力。高压喷射注浆按作用半径分为单管法、二管法、三管法等。适用范围：淤泥等地基。

3.3.3 挤密灌浆法

简要原理：将浆液材料通过高压压入地基，对周围松散的土体进行挤密，填充土体的孔洞，凝结成均质而密实的加固体，改良地基土，提高地基的承载能力。适用范围：可压缩性好的地基，排水条件好的粘性土地基等。

3.4  振密、挤密处理分类、技术原理及适用范围

振密、挤密处理包括以下方法：强夯法、挤密砂石桩法。

3.4.1 强夯法

简要原理：采用“30～100t履带式起重机+夯锤”的方式对土体进行夯击处理，土体在夯锤的作用下而被锤击、压缩，以此提高地基土强度。适用范围：回填土、杂填土、素填土等地基。

3.4.2 挤密砂石桩法

简要原理：采用专用机械将砂、碎石通过振动、冲击的方式挤入土体，在此过程中，将对周边的土壤进行压实和挤密，并排出土壤水，以提高基础的承载力。目的是减少基础沉降量和不均匀沉降量。适用范围：砂土等地基。

3.5  加筋处理分类、技术原理及适用范围

加筋处理包括以下方法：加筋垫层法、低强度混凝土桩、钢筋混凝土桩、长、短桩复合地基。

3.5.1 加筋垫层法

简要原理：在软土地基上加铺土工合成材料作为加筋材料，在路基基础上形成复合土，提高整个地基的稳定性，减少沉降。适用范围：淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、杂填土等地基。

3.5.2 低强度混凝土桩

简要原理：采用成桩机械在地基中制成低强度混凝土桩，并与桩间土形成为复合地基，提高地基整体稳定性，减少沉降量。适用范围：深度较大的各类软弱地基。

3.5.3 钢筋混凝土桩

简要原理：采用成桩机在地基中打入低强度混凝土桩，与桩间土形成复合地基，提高了地基的整体稳定性，减小了地基的沉降。适用范围：深度较大的各类软弱地基。

3.5.4 长、短桩复合地基

简要原理：长桩主要是转移荷载，控制沉降，提高承载能力;短桩主要用于减小应力、减少不均匀沉降，提高承载力。复合地基由长桩，短桩和桩之间的土壤共同组成，共同承担较高的荷载。CFG桩和混凝土桩通常用于长桩，碎石桩和搅拌桩通常用于短桩。适用范围：深度较大的各类软弱地基。

4 结语

市政道路工程地基处理方法较多，各种方法的优缺点亦存在差异，在现场施工过程中，应针对具体项目的实际情况及现场试验的加固效果，选择经济合理的软基处理方法，并且在施工过程中根据处理效果持续改进和优化软基处理施工措施，更好的解决软土地基问题。

参考文献：

[1]JGJ79-2002《建筑地基处理技术规范》[S].

[2]GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》[S].

[3]《城市道路软土地基处理》中国建筑标准设计研究院[S].

[4]JTG D30-2004《公路路基设计规范》[S].

[5]JTG F10-2006《公路路基施工技術规范》[S].