路基软土处理技术研究

路基软土处理技术研究

摘要软粘性土、淤泥质土、淤泥天然容积密度在1619kn/～

19kn/之间，这几类我们习惯统称为软土。软土具有天然强度低、压缩性高且远水性小的特点，路基敷设于软土地基上，自身荷载较大，要求地基应具有足够的承载力，以保持地基稳定。因此，路基软土加固处理显得尤为重要。本文分析了软土上进行路基施工的技术及问题。

关键词路基；软土；加固；排水

中图分类号u416 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）46-0190-02

软土地基路堤设计宜用动态设计方法，在试验或工程施工过程中，随时发现影响设计的各种因素的变化情况，必要时应补充勘测、试验并修改原设计。在路堤设计时应考虑出于沉降变形对路堤结构断面及将来施工产生的影响。其处置方法主要有以下几种。

1垫层与浅层处理

将基底下一定深度范围的湿软土层挖去，换以强度较大的沙、碎（砾）石、灰土或素土，以及其他性能稳定、无侵蚀性的土类，并予以压实，这种方法称为换填土层法。换填材料的不同，其应力分布虽然有所差异，但其极限承载力比较接近，而且沉降特点亦基本相似，因此大致按沙垫层的计算方法，结果相差不大。

沙垫层的作用，可提高承载力，减少沉降量，加速软弱土层的

排水固结，防止冻胀，消除膨胀土的胀缩作用，亦可处理暗穴。沙垫层的作用，因工程性质而有所不同，对路基而言，主要是排水固结，素土（或灰土）垫层，可以消除湿陷性黄土3.0m深度范围内的湿陷性。

沙垫层厚度，一般在0.6~1.0之间，太厚施工难，太薄效果差。沙料以中粗沙为宜，要求级配良好，颗粒的不匀系数不大于5，含泥量不超过3％~5％。

2反压护道

反压护道是借在路堤两侧填筑一定宽度和一定高度的护道的反压作用，以防止地基破坏保证路基稳定的一种有效措施。如图1。

反压护道施工简易，既不需特殊的施工机械和昂贵的材料，也不需控制施工速度；反压护道用于非耕作区和土源丰富的地区较为合适，在耕作区因大量占用农田，影响农业生产，最好不用或少用。

为了保证护道本身的稳定，其高度不能超过极限高度。护道高采用路堤高的1/3~1/2合理；因此反压护道适用于路堤高度不大于极限高度的倍~2倍的情况。

3加筋路堤

采用强度高、变形较小、老化慢的土工合成材料等抗拉柔性材料作路堤的加筋材料，材料的纵向或强度高的方向应垂直于公路的中线铺设，加筋材料应尽可能设置在路堤底部。加筋路堤一般不受地质条件的限制，但地基土越弱其作用愈明显。加筋材料无论设在

滑体内外，均应有足够的锚固长度。在锚团长度内，其上、下面与土的摩擦力之和pf与织物设计拉力pj之比必须满足下式：4水泥土加固法

水泥土加固法实际上是将石灰或水泥等固化剂与软土地基搅拌、混合的地基处理方法。它是采用石灰与土或水泥与土按一定的比例均匀拌合形成灰土或水泥土，作为建筑物的基础材料。现在多以水泥为主剂、用水泥浆或水泥粉，按用途选取适当的配合比，与土体搅拌均匀，使水泥均土起物理化学作用，形成整体的、坚硬的、水稳性的生成物。一般称为水泥加固土或称水泥土。该土因渗入了水泥，对土进行了改性，其强度主要受工程地质条件及水泥渗入量两个因素控制。当地质条件一定时，水泥土的抗压强度，基本随水泥渗入量的增加而提高。

水泥土在土建工程的地基处理中，按施工方法可分为浅层搅拌加固法和深层搅拌加固法。

浅层搅拌加固法，是将就近挖出的土，经筛分后，按一定比例，将水泥与土用人工或机械搅拌均匀，然后填入基槽，再用人工夯实或用机械压实。多用于公路工程的基层处理，效果良好。

深层搅拌法，是指搅拌机螺旋片围绕纵轴回转形成圆柱状加固土体的搅拌法。大致可分为高压喷射搅拌与机械强制搅拌两种方式。高压喷射搅拌法，可看作是水力采煤技术在地基处理方面的应用。高压喷射法是用高压脉冲泵使浆液通道特殊的喷咀高速喷出，

强制土和浆液混合，同时喷咀边旋边提升．这样在地基中造成一根圆柱桩体。栓的极限抗压强度可达500n/cm2~800n/cm2。

5表层排水法

这种方法是在路基填筑前，在地面开挖水沟，以排除地表水，同时降低地基表层的含水量，确保施工机械的作业条件。为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用，常用透水件良好的砂砾回填。

5.1水沟的布置

水沟布设应全面考虑地形与土质情况，使排水畅通，如图2所示：

a）堤与水平方向平行 b）路堤与水流垂直

图2

5.2水沟的构造

水沟尺寸一般可取宽0.5m，深0.5m~1.0m左右，路堤填筑前有用砂砾回填成盲沟，若埋设管道，必须用良好的过滤材料保护6粒料桩

粒料桩是为提高软弱地基的承载力，在需进行地基处理的范围内，采用碎石、砂砾、废渣、砂等散粒材料做桩料，用专用机械设置成较大直径的桩体，如碎石桩、砂桩等。专用机械一般为震动沉管机、水振冲器等。设置粒料桩后桩体与桩间土形成复合地基，粒料桩对地基土起置换作用、竖向排水体作用及应力集中作用，通常不考虑它对地基土的挤密作用。采用湿法施工时，地基的十字板抗

剪强度应大于15kpa而干法施工（沉管法等）地基的十字板抗剪强度应大于10kpa。

粒料桩的直径及设置深度、间距应经稳定、沉降验算确定；但桩的直径、深度除受地基地质条件制约外，尚受机械设备的制约。相邻桩净距不应大于4.0倍桩径。

7加固土桩

加固土桩是用某种专用机械将软土地基内局部范围内的软土主体用无机结合料加固、稳定，使桩体与桩间的软土形成复合地基。改良后的加固土桩起置换作用和应力集中效应，以减少地基的总沉降。加固土桩所采用的材料有水泥、生石灰和粉煤灰等。

加固土桩的施工有拌和桩法、粉喷桩法等。加固剂可采用水泥等固化剂，也可采用多种固化材料的混合物；加固材料的剂量应通过室内试验按技术、经济性优化选用。

加固土桩的直径及设置深度、间距应经稳定验算确定并应满足工后沉降要求。相邻桩的净距不应大于4倍桩径；桩深、桩径除受地质条件限制外，尚受机械设备的制约。一般深层拌和适用于地基的十字板抗剪强度不大于45kpa。

进行加固土配合比设计时，固化材料的水泥用量与软土天然重之比α宜大于7％而小于15％。当为拌合桩时，水灰比宜选用

0.4~0.5；加固土桩与桩间土的应力比宜用当地试验工程或类似工程的试验确定。无资料时，可取用3~6，当桩底土质好，桩间土质