软土路基物理特点及填筑技术分析

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【摘 要】本文首先分析了软土路基的变形特点，然后总结了我国市政道路软基处理的传统方法与新型方法，最后阐述了市政道路软基填筑技术。

【关键词】市政道路；软基处理；方法

在道路建设中，软土地基对工程质量危害很大，其危害性具有隐蔽性强、周期长、出现问题后难以补救等特点，如果设计前期不重视基础资料的调查、分析、研究，施工中忽视质量控制，竣工后没有定期监测，可能出现地基承载力不够，导致变形沉降过大，轻则造成道路出现裂缝、局部塌陷，重则路基会整体失稳，带来严重的事故隐患。根据不同地质条件的特点选择恰当的施工处理方法，采取相应的质量控制措施，才能保证路基良好稳定性，使工程质量得以保障。

1. 软土路基的变形特点

软土路基的变形特点主要有：变形量大、压缩稳定所需要的时间长、侧向变形大。由于软弱土体自身的含水量大，颗粒结构主要以粘粒为主，尽管孔隙比较大，但单个孔隙较细，透水较差，孔中的水很难流动，水分子的斥力造成土体不易压实，即使通过长期压载排水的时间也较长，造成土体变形量大，压缩稳定需要的时间也较长。由于土体被毛细；水饱和，土体受荷载作用后，水分难以排出，土体的变形速率也非常慢，其变形要经过数年甚至数十年，等到最终压实后，土体的侧向变形比一般土体要大得多。

2. 传统的市政道路软土路基加固方法

2.1 强夯法。强夯是将重锤从高处自由落下，对地基土进行多次的夯击，提高土的密实度，从而达到提高整体承载力、减少沉降的目的。此法对于非饱和、粗颗粒含量较高的土质有一定的处理效果，但对饱和度较高的粘性土以及淤泥和淤泥质土地基的处理效果较差。

2.2 堆载预压法。此法是在施工之前，用不小于设计荷载的荷载对软土路基进行预压，使其达到提前固结沉降的效果，以减小后期的沉降，若工后沉降满足要求，强度指标达到设计要求，便可进行市政道路路面的施工。

2.3 加载预压排水固结法。即先对软土路基进行加载，并通过一定的排水措施进行排水，如采用袋装砂井加上土工布加筋垫层共同形成排水通道，也可采用塑料排水带来排除路基软土中的地下水，使地基土固结，提高承载力，减少道路运营中的沉降。

2.4 深层搅拌法。采用水泥或其他材料作为固化剂，用搅拌机械将固化剂和深层软土强制搅拌，使其充分混合，并使得它们之间产生一系列的物理化学反应，最终成为具有一定强度的复合体，共同承担上部荷载作用。此法可用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土软土路基。

2.5 粉煤灰碎石桩。粉煤灰碎石桩主要是利用粉煤灰或工矿渣同砂石一道掺入适量水泥，共同形成具有一定的强度、良好的和易性、流动性的胶凝体，并同桩周土形成具有较高强度的复合地基。

2.6 竖向排水法。预压处理法是针对天然的地基条件而言，预压处理法的实质是固结排水，天然地基的固结排水过程在路堤中是竖向的，根据固结理论，软黏土固结所需的时间和排水距离的平方呈正比，为了加速地基的固结，最有效的方法就是增加土层的排水路径，尽量将排水的距离缩到最短。

2.7 砂井排水法。砂井排水法的土层中，孔隙水主要是从水平向通过砂井和部分竖井排出，从而大大缩短了排水距离，在短时间内可以达到较高的固结度。本法多与加载法或缓速填土法并用，很少单独使用，砂井排水法可分为振动式、螺旋钻式、打入式、袋装式及水射式等，对于层厚大、均质的黏土地质最为有效；对泥炭质地基效果稍差。

3. 几种新型的市政道路软土路基加固方法

3.1 塑料套管混凝土桩技术。塑料套管混凝土桩是一种新型的路堤工程地基处理技术，主要组成部分包括顶部桩帽、预制桩尖、塑料套管、套管内混凝土预制桩尖、塑料套管、套管内混凝土等。在市政道路的软土路基中使用此种桩时，要求地基下部有具有一定承载力的土层作为桩端持力层，当采用直径为16cm的桩体时，要求最大加固深度不得大于20m，并且桩端持力层静力触探锥尖阻力不小于1000KPa。若桩端土为砾、岩等坚硬土层，则应控制加固深度以长细比不超过100为宜，其它桩端土时可控制加固深度在125以下。塑料套管混凝土桩的施工工艺为：

（1）打桩前先进行场地平整，铺设一定厚度的碎石或沙砾，并放线布置桩位。

（2）采用钢筋混凝土制作直径约30cm的桩尖，并将桩机就位。

（3）将套管按照加固桩长来连接成相应的长度，再将切割好的套管与桩尖连接密封牢固，再将其整体放入钢管中，使桩尖与桩位对准，再开机将钢管打入所需的深度，然后注水对塑料套管进行保护。

（4）将钢管拔出而将塑料套管留在地下，移机并按照前述步骤进行下一个桩位的操作。

（5）塑料套管打设完成后，还应检查塑料套管深度和破损情况。

（6）抽水并将多余的套管进行截管和整理，此过程中应注意保证套管内的清洁，避免让杂物掉入其中。

（7）在垫层中沿塑料套管中心开挖一个高约20cm的一个圆孔，根据桩帽的尺寸确定其直径。

（8）放入钢筋笼，并放置盖板底层、顶层配筋，同钢筋绑扎连接。

（9）浇筑混凝土，并采用小型加长振捣棒振捣，完成桩和盖板的施工。

（10）混凝土达到一定的强度要求后，对成桩进行检测。

3.2 双向水泥搅拌桩技术。此成桩技术主要是对现行的水泥搅拌桩技术进行改进，采用同心双轴钻杆，在外钻杆上安装反向旋转叶片，内钻杆上设置正向旋转叶片并设喷浆口，通过正反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土的作用以及外杆上叶片反向旋转过程中的压浆作用，阻断水泥浆上冒途径，保证搅拌均匀，提高成桩质量。双向水泥搅拌桩一般适用于处理处理软基深度不宜超过8m～12m，路基填土高度不大于6m的路段，当有机质含量大于5%、塑性指数大于25的地基时，应通过现场试验后方可采用此法；在环保要求较高路段时，必须采取一定的环保措施后方可采用。双向水泥搅拌桩的施工工艺为：

（1）对搅拌机械进行安装和调试。

（2）将搅拌头对准设计桩位后开启电机，边旋转切土边下沉，直至达到加固深度。

（3）开始喷浆，并且边搅拌边提升，到地面以下50cm处时，再次喷浆并搅拌至桩底，在底部连续喷浆一分钟后，搅拌提升至地面。

（4）关机移动设备至下一桩位，按照前述步骤依次进行施工操作。

（5）将地面下未喷水泥的50cm范围，用水泥土回填并捣实。

（6）待到水泥浆液搅拌桩施工结束28天并经检验合格时，才能进行路基的填筑施工。

3.3 长短桩技术。长短桩是由不同长度的桩体所组成，在荷载作用下，地基中的附加应力越向下就越小，在强度和模量都会沿深度而变化的长短桩形成复合地基，能有效适应附加应力逐渐减小的特征，从而提高复合地基整体承载力，有效减少沉降，提高经济效益。长短桩复合地基适用于市政道路下的深厚软土层，且包含深层软土和浅层软土，长桩加固深层软土并使桩端处于持力层上，短桩仅打穿浅层软土，再通过桩顶土工格栅垫层使复合地基共同受力，其长桩采用预应力管桩，为刚性桩，短桩采用水泥浆液搅拌桩，为柔性桩，长短桩处理市政路段软土路基的工艺分别按照预应力管桩和水泥浆液搅拌桩的工艺来完成：

（1）先按照预应力管桩的施工方法对长桩进行施工。

（2）管桩施工完毕后，再按照水泥浆液搅拌桩的施工方法来对短桩进行施工，具体方法在此不作叙述。

（3）在水泥浆液搅拌桩成桩1个月后，再进行碎石垫层的铺设，同时还要铺设钢塑格栅，然后方能对路基进行填筑预压，这样会取得较好的加固效果。

4. 市政道路软基填筑技术

对市政道路的软基处理后，及时对路基采取填筑，确保有足够的时间进行预压，保证其后的各项工程能顺利进行。

（1）在公路路基填筑前应当对填筑材料的土质、含水量以及承载比等进行试验，判断所取土样是否满足路基填筑要求。在路堤全面开工前先进行长度不小于100m试验路段，以确定既有设备组合下的松铺厚度、最佳含水量、最佳压实遍数，并把试验成果报监理工程师审批后方可全面开工。路堤填筑采用挖掘机配合装载机取土，自卸汽车运至现场，推土机摊铺，平地机整平，振动压路机碾压达到要求密实度。路堤填筑时，路基两侧比设计超宽各50cm，以确保边坡的压实度以及软基下沉后，路基宽度、边坡坡度达到设计要求。路堤最后填筑标高应达到设计图纸上的预压填土高度。路堤填土含水量应在接近最佳含水量时进行碾压密实，否则应晾晒或洒水处理调整含水量。

（2）对路堤采取等（超）载预压部分，预压采用与路基相同材料分层填筑，注重控制压实度。等（超）载预压路堤顶面应修整成2.5%～4.0%的横坡，以保持预压期内排水顺畅。在等（超）载预压过程中，应保持在超压标高上，任何时候等（超）载预压的路堤顶面不应低于超压标高20cm，否则，应及时重补等（超）载预压部分的材料。

（3）在软基上填筑路基，必须采取严密而完善的监测措施对施工全过程进行监控，有效了解软基的沉降发展状况和规律，充分利用信息化进行施工管理，确保施工过程中地基的稳定。路堤填筑前在清理好的地表上按设计布设测点。普通监控断面每隔100～200米设置一个，桥头和结构物位置适当加密。主线每个普通监控断面设置地表沉降板3块，分别埋设于路堤中心及两侧路肩处。匝道设置地表沉降板1块，埋设于路堤中心。同时在施工期间每填筑一层填料应进行一次观测。路堤填筑时应加强与软基观测专业队伍的联系，及时取得沉降和稳定的监测的数据，严格控制填筑速率，在沉降速率不大于15mm/日，侧向位移不大于5mm/日时，才能连续填筑，否则应立即停止填筑，待路堤恢复稳定后方可继续填筑。

5. 结束语

总之，市政道路软土路基的加固处理方法很多，我们在实际工作中一定要结合路基的具体情况，在做好充分的地质勘探、多方面的技术和经济论证的前提下，选择技术上可行，经济上合理的加固措施，提高市政道路路基的承载力。

参考文献

[1] 齐春龙.软弱地基处理剖析[J].山西建筑，2009，35（34）.

[2] 施有志.浅谈市政道路软基处理方法[J].城市道桥与防洪，2007，4（4）