公路软土路基处理技术

浅谈公路软土路基处理技术

摘要：软土路基的加固有很多种方法，本文对常用的几种方法加以解释并对其加固机理、作用、作用范围以及个别的工程实例进行了阐述。

关键词：公路；软土路基；处理技术

中图分类号：f540.3 文献标识码：a 文章编号：

1、概述

在道路工程中经常会遇到软土路基，由于高速公路、高速铁路的发展，对地基的承载能力要求越来越高，天然的软土地基远远不能满足这些高档次的构造物对地基承载力的要求。在公路路基设计中软土的鉴别指标如表1所示。

表1软土鉴别指标

2.软土地基的危害

软土地基的危害是承载力低，极易造成路基的沉降过大，通车后，往往会发生路基失稳或过量沉陷及桥台与路基的沉降不同而产生

桥头错台等现象，导致公路破坏或不能正常使用。

软土地基沉降严重时，不仅增加填方数量，而且沉降或水平位移对临近填土的桥台、挡土墙、涵洞，甚至对附近的住宅、农田以及路线的技术标准都会产生很大的影响。为此，在设计和施工中，应结合工程具体情况，对其处理方法做出合理的选择。

3软土地基处理技术选用原则

投资少、效益高、少占农田和安全使用。密切结合工程项目的地质条件、材料供应、施工力量和工期要求，因地制宜，达到技术上先进、经济上合理；积极采用新结构、新工艺、新材料，提高劳动生产率，降低成本，缩短工期。

4软土地基的处理技术措施

1 换填垫层法

其基本原理是挖除浅层软弱土或不良土，分层辗压或夯实土，按回填的材料可分为砂垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层和土垫层等。换填垫层法可提高持力层的承载力，减少沉降量。该方法常用于基坑面积较大和开挖土方量较大的回填土方工程。一般适用于处理浅层软弱土层与低洼地区的填筑，此法处理的经济实用高度为2～3m。使用处理浅层非饱和软弱土层、素填土和杂填土等。

2反压法

反压法是一种传统的软土地基处理方式，很早就使用在路堤两侧（或一侧）填土和堆石，以防止基土被挤出，保证路坝的使用。使用反压法来处理路基，可以就地取材，施工简便，不需要特殊材料，适用于对变形要求不高的道路工程，但是反压平台占地面积大，在农耕区、用地受限制地区不宜采用。

反压法处理的基本原理是以反压土体重量改变地基的应力状态和变形条件，它可以压制地基因加荷的不均匀而出现的塑性挤出和地面隆起的趋势，还能使软土地基得到部分固结，从而提高了反压平台下面地基的强度，特别是对排水条件比较好的薄层软土，效果

尤为显著。

反压平台的尺寸可参照当地经验选定，如无经验参考时，则通过试算法假定多个反压平台尺寸h和l，用圆弧滑动法找出路堤边坡最小安全系数，并使最小安全系数满足没计标准，也可根据在路堤自重作用下发生的极限平衡区和极限平衡去的宽度来确定，如图1所示。

图1路堤下极限平衡区

反压法的特点是施工工艺简单、费用较低，但施工用地增大。侧向约束与反压护道的加固机理均是限制软弱土体向旁挤出，以增加路堤的抗剪能力。侧向约束法适合软土层厚度较小，软土体面积较大的软土地基的加固。反压护道法适合软土体分布面狭窄而软土体厚度较大的软土地基的处理。

3排水固结法

在软土地基上加压并配合内部排水，加速软土地基的排水，加快软土固结的处理方法称为排水固结法。适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填等饱和粘性土地基。

软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静孔隙水压力的逐渐扩散，土的有效应力增加，并使沉降提前完成或提高沉降速度。

主要加固方法：堆载预压法、砂井法、袋装砂井、真空预压法、电渗排水法、降低地下水位法、塑料排水板法。

预压处理：分为超载预压、等载预压和欠载预压等，其施工工艺

简单，但工期较长，超载预压的时间一般为6个月，通常与排水处理地基相结合使用。

袋装砂井：对于软土厚度大、路堤稳定、填土高的软土路基，采用袋装砂井，可增加软土竖直方向的排水能力，缩短水平方向的排水距离，加速软土的强度。砂袋灌入砂后，砂井可采用锤击法或振动法施工。它的施工工艺复杂，费用相对较高，所用的时间较长，可采用矩形或梅花形布桩。

某公路的地质勘探表明，地基土质分布比较均匀，除表层1.0m

左右耕植土外，接着为8.6m厚的高含水量、高压缩性、低强度，高含粘性的超软弱淤泥。第三层为厚约1.0m的贝壳粉砂土；第四层又为7.6m厚的淤泥质粘土；以下分别是0.5m厚粘土和3.0m厚粉细砂。往下为击数（spt）大于19击的含砾粗砂层，再往下土质更好。地基土质为20m左右深厚的淤泥，含水量高达85.7%，十字板剪切强度仅4kpa，且淤泥分布深度大致由前方向后方陆域倾斜，前浅后深，前方相对有利。在这样大面积超软弱的淤泥地基上筑路需作软基深层处理，以防止施工期软基沉降缓慢，引起工程完工后仍有较大剩余沉降量，同时不致因加载引起地基失稳破坏。这一带因软基不当而出现工程质量或安全事故是较常见的，就设计采用ф7cm袋装砂井加砂垫层堆载预压排水固结进行软基加固，目的是通过打设砂井使第二、四层淤泥土排水固结后，土质强度获得提高、减少工程投产后的沉降，保证工程的正常使用，满足工程设计要求。塑料排水板：排水原理与袋装砂井相同，由于是工厂制作，它的

质量稳定、重量轻、运输保管方便，施工工艺比较简单，投入劳力少，费用相对较低，并且渗滤吸水性好，具有一定的强度和延伸率，对土的扰动小，预压时间较长，在工程中得到广泛应用，但对于提高土层的抗剪能力不如袋装砂井。

4. 加固路基法

通过在路基中埋入高强度、大韧性的土工聚合物、拉筋、受力杆件或柴(木)梢排等方法加强路基的自身强度，增加抵抗地基变形沉降的能力。适用于软弱岩体、土体中的路堤与路堑。

主要加固方法：加筋土路基、土工聚合物、土钉墙、土层锚杆、土钉、树根桩法、柴(木)梢排法。

加筋路基法（土工布或土工格栅法）：对于沉降量不大的路堤，高路堤填土适当采用土工布垫隔，限制了软基和路基的侧向位移，增加了侧向约束，从而降低应力水平，加强了路基刚度与稳定性，提高了路基的水平横向排水，使荷载均布。采用土工布覆盖摊铺，既提高路基刚度，也使边坡受到维护，有利于排水，增加地基稳定性。

桩架支挡法（柴木梢排）：用柴木梢扎排，铺于路基底面，以扩大其承载作用，保持路基稳定，适用于交通量不大，且柴木梢丰富的地区，高等级公路中不宜采用。

5. 其它加固方法

除了上述软土路基处理方法外，比较常用的还有桩基、沉井、侧向约束法等等。