城市快速道路软基处理方法

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摘 要：随着城市化的进程，城市交通运输拥挤，道路工程建设逐渐增多。工程建筑里面，将淤泥以及淤泥质土、泥炭以及泥炭质土、冲填土以及杂填土等等称之为软土。工程建设会碰到软土地基，软土地基的特点承载力低，空隙大，渗透性小，不能满足道路地基设计要求，在软土地基上面修建快速道路，必须要注意认真对地基进行处理，一旦处理不当，便有可能出现地基沉降等现象，对道路造成严重的影响。本文作者结合多年的实际经验，就城市快速道路建设时软土地基的危害以及处理方法进行探讨。

关键词：软土地基 城市快速道路 处理方法

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0092-02

随着社会经济的蓬勃发展，地区间的交流日益频繁，各大中城市内部交通的需求以及与周边小城市的联系也更加紧密，因而作为其纽带的城市间快速道路的修建原来越多。常规情况下，软土一般是以颗粒为主的，而且颜色相对较深，具有塑性指数高、粘性大以及容量比较小的特点，对快速道路的建设有很大的影响。因而，在日常的快速道路施工的过程中，若不对软土地基采取有效的处理措施，会导致严重的质量问题。下面将介绍软土对城市快速道路工程的影响及危害，并对日常常用的处理方法和措施进行探讨。

1 软土的工程特性以及危害

1.1 软土的工程特性

软土的特点与性质跟地基土的沉积年代、成层构造以及成因的类型均有着相当密切的关系。不同年代、不同成层以及成因的软土，它的物理性质以及指标虽然有可能很接近，但是若用作地基使用，其快速道路的性质却有可能相差很远。

1.2 软土对工程的危害

我们知道软土作为快速道路的地基是相当不利的。因而，要在软土地基上面进行地基施工，必须要做好软土地基的处理。而处理软土地基的最终目的主要是为了将地基土的工程性质进行改善，以达到满足工程对地基变形以及稳定的要求。包括地基土的变形特性的改善，对其抗剪强度以及抗液化能力的提高，将其他的不利的因素和影响进行消除等。

2 快速道路工程中软土地基的处理方法

2.1 方法一：强夯

强夯方法最适用于大孔隙疏松的碎石土、砂土及建筑垃圾，也适用于低饱和度的粉土、素填土、湿陷性黄土和粘性土。不适用于淤泥类土及高饱和度的粘性土。是一种有效的松软地基加固方法。具有很大夯击能量，加固到深度土层，快速加固软土地基。

加固软土地基的作用主要：（1）重锤撞击地面形成的强劲的冲击力，在力（波）作用下传播到地基内，使地基土的振动压密。（2）饱和土体内在冲击作用下，产生强大的超静水压力，水压力与总应力持平时，土的强度系数为零。形成振动土发生液化，加固粉细砂地基，起密实和抗地震液化作用。（3）夯击时，对饱和粘性土内残余超静孔隙水形成很大的压力，夯击后随着超静孔隙水压力的消散，动力固结效应，使地基内土体产生压缩和密实。提高饱和粘性土的密实强度。（4）夯击结束后，时间久，饱和粘性土触变效应更明显，逐渐地增大饱和粘性土的强度系数。

强夯方法的加固效果的作用是提高地基承载力，地基深层得到改善，对软土地基消除液化、除湿陷性的缺陷，减少地基沉降量。强夯法的优点是：（1）使用设备简单，现场操作工艺，快速加固。（2）适应范围广，适用性好。（3）人员配置少，快速施工。（4）节约材料。缺点是：（1）振动大，噪音高，对于密集居民区难以使用。对周围环境的影响研究不透切。（2）强夯方法不够完善，试夯确定强夯参数。

2.2 方法二：换土垫层

顾名思义是换填土法。简单而言就是先处理原有基底范围下的软弱土，挖掉置放到别处。后分层换填，选用性能稳定、强度大、压缩性小的材料，夯压实达到要求的密实度，作为地基的持力层。材料选用以砂、灰土、碎石、矿渣、石渣和素土等强度较高，透水性强为主。根据软土地基实际情况和主要作用，把垫层分为换土、排水和加筋土垫层等。垫层对软土地基的作用：（1）提高地基持力层承载力。降低沉降量。（2）软弱土层加速排水固结，防止冻胀。（3）遏制膨胀土的胀缩对地基产生的影响。优点：较短的工期、简单的工艺、造价比较适中。

施工时，换土垫层关键工序是对碎石土的碾压厚度、密实度的检测，抛填时，筛选石料和碾压顺序等。换土垫层只能改善浅层地基强度、变形性质和应力场应变，因此对于荷载较大的运输工具而言就显得力不从心。需要与其它方法联合使用。

2.3 方法三：排水预压

砂井堆载预压对于透水性小的饱和的粘性土地基是有效方法。原理是加速粘性土中孔隙水的排出，挤紧土颗粒加快固结，提高粘性土强度的目的。采用砂井上部铺设砂垫层，预压时间可以缩短，构成砂井与砂垫层的地基排水系统，填土荷载的压实，粘性土加速排水固结，这种效果比较实用。应用填土使软土自然沉降排水固结。这种方法在工期不紧，运用堆载预压或超载预压，分期加压逐渐填筑，可以达到预期的路基标高，最实惠的方法。缺点是预压期要半年至一年，项目未经批准难以提早施工。

砂井堆载预压施加荷载时，严格控制$11D载速率，防止地基侧向变形失稳破坏。砂井堆载预压可以改进方法：（1）采用真空预压法可减少工程量与节省造价。（2）袋装砂井可节省材料，尤其砂料可以节省几倍，避免砂井出现空隙而紧缩，加快进度，提高过程质量。（3）塑料排水带，减小投资与工期。

2.4 方法四：深层搅拌

作为一种新型地基处理方法，适用的范围比较广，一般含水量较高地基承载力标准值≤120 kPa的粘性土地基（淤泥、龄铌质土、高饱和度的粉土）。搅拌材料以水泥、石灰等作为固化剂的主剂，机械搅拌深层强制搅拌软土和固化剂混合，使固化剂和软土混合后产生物理、化学反应，软土混合硬结成具有稳定性、水稳性，并达到一定强度的优质地基。施工工艺：利用水泥、石灰作为固化剂，不断加速回转的中心轴端，喷出浆体或粉体，融于四周被搅拌松的土中，经过搅拌的混合物硬化而成柱。达到软土地基承载力和减少沉降量，边坡稳定性得到提高。优点：施工时无噪音、无污染，不会对周围环境及建筑物产生影响，特别对桥的两端软土地基路段效果显著。

2.5 方法五：振冲碎石桩

碎石置换置部分软土是通过振冲置换，构成碎石与原地部分基土的复合地基，复合地基变形的碎石桩模量较大于软土，加速地基软土的排水固结，提高地基承载力。适用于处理不排水抗剪强度较大的（粘土、粉土、砂土、饱和黄土）和人工填土地基。振冲碎石桩以三角形或正方形平面布桩体，加固后的地基属于复合地基。从来强度看，较高时，振冲法加固效果优。强度

2.6 方法六：化学加固

应用水泥或其它化学材料加入软土地基，处理软土地基的方法称为化学加固法。适用范围淤泥质粘土、粉质粘土、粘土、粉土、砂土和一般人工填土，还可以应用在裂隙岩体的处理，已有构筑物地基加强中。注入土体后，产生化学反应，水泥或化学材料吸收土中部分水，水反应后形成空气被挤出地面，使软土地基形成复合地基具有较高承载力。

常用材料如下：（1）高标号的硅酸盐水泥与水灰之比1∶1，水泥浆液掺入速凝剂或缓凝剂等外加剂，调节水泥浆的性质。优点：配方简单，充足材料，价格低廉对环境无污染。（2）主剂为水玻璃的浆液，掺入酸性固化剂，可以形成凝胶。（3）主剂为丙烯酰胺的浆液，状态在水溶液时注入地基，与土体发生反应聚合，不溶于水具有弹性聚合体。（4）“三废利用”的利用，以废纸搅拌成纸浆为主的浆液，源广价廉，降低成本。根据地基土颗粒的大小、化学浆液的性状也有所不同。此外常用的软土地基处理方法，还有压力灌浆法、高压旋喷桩、粉喷桩、注浆、水泥土搅拌法等。

3 快速道路施工工程软土地基施工的相关技术要点

对于软土地基除了要进行相关处理之外，在施工过程中，也要注意到其相关的施工技术要点。下面将以快速道路施工工程的相关进技术要点进行论述。

软土地基在快速道路施工里面属于路基中的地基层，它对于工作的使用性能以及工程进展是否能够顺利进行，起到直接的决定性。因而作为施工单位必须做好相关的技术措施，以确保路基的稳定性，将快速道路施工质量进一步提高。

3.1 排水系统与加压系统的相关问题

在进行施工过程中，作为施工单位首先采取有效的措施以做到加快地基排水的固结；同时，还要将地基中的水及时引出。而要将这方面的工作做好，便需要确保排水系统能够畅通地进行工作。同时，加压系统能够实现对土体的施压，有效地实现地基的沉降与固结。

3.2 确定材料的配合比例

在进行快速道路施工过程里面，作为工程师需要开展出一系列的实验工作，而通过这些实验以分析软土基的强度以及稳定性，继而将合理的材料配合比制定出来。进行施工时，施工人员需要严格按照配合比做好材料调配工作，以有效防止地基坑陷与鼓胀等问题的出现。

3.3 处理沉降的方法

地基沉降能够破坏路面的稳定结构，是制约软土地基施工的关键问题。要想让这个问题得到充分的解决，作为施工单位首先要对施工的条件以及环境做好具体的分析，并在分析结果的基础上面采取管桩、石灰等等技术以实现沉降问题的解决。而生石灰自身具有良好的吸水性，能够有效地将软土地基的抗裂能力以及抗震能力进一步增强和提高。而管桩技术则主要用在软土的厚层范围里，在操作实施时，要根据软土地基的实际情况选择具体相适应的管桩结构；而在进行管桩施工的时候，则要采取预应力的管桩实施方法。而石灰技术，指的是施工人员以相关的技术流程作为根据，先将工程机械的软土进行清除，再将生石灰进行填放，然后再进行反复的碾压。

4 结语

在快速道路施工中，软土地基对地基的稳定性有着直接的影响作用。所以，在快速道路施工的过程里面，首先要做到对地基情况的充分分析，并根据结果选择与之相适应的软土地基施工措施，以突破施工技术上面的难题。而对于这些问题，我们均要认清路基里面存在的具体质量问题，加强施工技术要点的控制工作，以提高建筑工程项目的稳定性与安全性，减少工程事故的发生。

参考文献

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