软土地基处理技术在公路建设中的应用

软土地基处理技术在公路建设中的应用

摘要：结合公路建设工程实践，分别对浅层性软弱地基、会沉积的软土层的软土地基处理技术的主要方法及其施工工艺进行详细的分析阐述，并指出施工中沉降观测的具体做法。

关键词：软土地基；处理技术；应用

在公路建设工程中，常见的软土地基处置方式有多种，需要依据各种路段的软土特点选择不一样的针对性的措施。本文着重探讨了公路建设软土地基可供选择几种主要处理技术。

1. 浅层性软弱地基的处理方式

可以选用砂砾垫层（或置换填土）、软基底部抛石挤淤、土工布（或土工格栅）以及动力固结法等方式。

1．1 砂砾垫层或者置换填土法

针对路堤高度比较低，软土外表没有硬壳，软土层比较薄，具备双面排水的能力，选用置换填土或者砂与碎石垫层。这种处理技术可使得填土和基底间留出一排水面，进而在地基在遭受填土负载之后，快速将地基土中的孔隙水渗出，加速固结，减小压缩性，增强地基的承载能力，减轻沉降，预防地基局部的剪切变形。其施工作业较为简易，可以节约成本，通常与竖向排渗通道配合使用。但需要限制填土进度，所选用的材料含泥量应该小于或等于5％ 的干净的中砂或粗砂，或者最大粒径低于5厘米的自然粒径组成的砂砾。

1．2 抛石挤淤的方法

如果软土在水中，更换土的作业难度大，并且厚度低于3米，表面层没有硬壳、基底层直接位于含水量高于液限、路堤自身重量能够挤出的软土层上面，排水难度较大时，选用抛片石(直径通常大于或等于30厘米)挤淤。投抛的程序主要步骤包括：首先由路堤中间部位进行抛石，抛完中部之后，然后逐步向两侧扩展，从两边挤压出淤泥。片石抛离水面之后，再采用重型压路机实施振动碾压紧密，再在其表面铺填砂砾，增强路基的强度。

1．3 加筋路堤方法(土工格栅或者土工布法)

针对沉降量较小的路堤，高路堤填土适量选用土工格栅（或土工布）垫隔，阻止了软基与路基的向两侧移动，提高了侧向的约束力，进而减少了应力水平，强化了路基的刚度和稳固性，增强了路基的横向排水能力，使得荷载均匀分布。选用土工格栅（或土工布）覆盖摊铺，不但能增强路基的刚度，而且使得边坡得到维护，对排水非常有利，提高了地基的稳固性。其施工工艺较为简易，无需特

别设备，但是土工织物受到材料、编织方法、实验方法等元素的制约，性能差别比较大，并且加筋效果和施工进度相关，施工近度愈快，加筋效果就愈理想，相反其效果就不理想。

1．4 动力固结法

针对砂土地基以及含水量在相应范围之内的软土地基，可以选用重锤夯实或者强夯（称之为动力固结法）。强夯之后地基荷载能力可以提升3到4倍，压缩性可以减少土中的孔隙水渗出，加速固结，减小压缩性，提升地基的荷载能力，减轻沉降，预防地基的局部剪切变形。其施工较为简易，节约成本，通常和竖向排水通道配合应用，但需要限制填土进度，所选用的材料的含泥量小于或等于5％ 的干净的中砂或粗砂，或者最高粒径小于5 厘米的自然粒径组成的砂砾。

2．会沉积的软土层

会沉积的软土层中的含水量比较高，压缩性强，强度偏小，透水性能比较差，埋藏比较深，在路堤负载作用下会造成很大的沉降，而且沉降持续时间比较长，地基荷载能力以及稳固性不足，因此针对这类深层性软地基的处置按照排水固结方法，在软土中布设竖向的排水通道，水平布设排水垫层， 对地基实施固结压力来处理。主要选用板碎石桩（或挤密砂桩)、塑料排水、固土桩、堆载预压排水固结法等方式。

2．1板碎石桩或挤密砂桩加固法

当软土层比较厚，换填难度非常大，若地基土是砂土或者是非饱和粘性土时，选择板碎石桩或挤密砂桩加固方式，能够使得地基土更紧密，提高容重，降低孔隙比，并预防砂土在受到震动或者地震时产生液化。同时，增强了地基土的抗剪强性能以及水平抵抗能力，降低固结沉降使得地基变得均衡，实现置换、挤压密实、排渗水功能，预防地基出现滑动破损，降低固结沉降，超前结束剩下的沉降，降低沉降差别。施工方式主要为：通过一个产生水平方向振动的设施，用高压水一边振动一边冲入土基中形成空隙，成孔之后往孔内分批灌注碎石等物料，振捣密实之后形成直径比较大的桩体，和原有地基构成复合地基，实现加固的效果。

2．2 塑料排水带法

针对软土比较厚、路堤稳固、填土比较厚的软土路基，选用袋装砂井或者塑料排水带，布设竖向排水体，可以提高软土竖向的排水量，布设水平砂砾，缩减水平方向的排水长度，加快软土的固结沉降速度，增加软土的强度。塑料排水带作业，利用套管式插板机，在作业过程中，按照沉降速率埋铺沉降板实行沉降监测。

2．3固土桩法

旋喷桩可以分成粉体固土桩法、高压喷射注浆法、水泥搅拌桩法及灌浆法等。

针对强度小、压缩性能偏高、排水能力比较差的软土，选用水泥土桩、二灰土桩以及石灰土桩等灰土桩和地基构成复合地基，桩体承担了大部分的负载，进而提升地基的荷载能力，降低工后的沉降。其施工工艺较为繁杂，必须匹配专门的旋喷设施。当前常见的粉喷桩是近几年出现的一类全新的处置方式，它是通过风机吹送水泥等分体固化原料，利用钻杆以及搅拌钻头，喷进土内，依靠叶片的转动，把固化材料（水泥）和土体在原来位置实施强制搅拌，经过一连串的物理化学反应，生成坚固稳定的柱状体，增加土的稳固性以及力学性能。特别是在构造物的底部、桥头地两边及非常软弱的部位，依据具体状况，选用桩长0米到30 m，桩间距离为1 米到 3 米的固土桩实施处置。

3 施工过程中的沉降观测

软土地基路基的作业必须加强动态观测，也就是实行沉降与位移的动态观测，在地形状况比较差、波动比较大、设计难题比较多的位置与土质调查点周边布设观测点，在施工过程中实施跟踪动态的观测。将全部观测数据绘制成果曲线图，通过实际观测的荷载时间、沉降过程以及负载孔隙水压力的时间关系曲线图上的t时的沉降以及最后沉降，以此来指导设计与施工作业。