关于浅表层软土地基的处理方法

(内蒙古高等级公路开发有限责任公司 呼和浩特分公司，内蒙古 呼和浩特  010070)
摘 要： 文章较详细地介绍了浅表层软土地基的处理方法，并对几种方法的特点、适用条件及 注意事项进行了论述。 
关键词：软土地基；处理方法；浅表层；关键工序；公路施工
中图分类号：TU447  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2009)24—0113—02

公路选线时，应尽可能的通过地质条件较好的地区，但是有时不得不在地质条件不良的地基 上修建公路。为了保证路基的强度和稳定性，如何对不良地基进行处理，便成为一个值得探 讨的问题。

软土地基，通常情况下指地基承载力达不到其上面的构造物要求的承载力。或虽在建筑施工 时能达到要求，但在后期使用过程中由于地基本身或水的原因，使地基失稳，造成构造物沉 降过大或不均匀沉降，甚至彻底破坏构造物的不良地基。它含水量大，压缩性强，力学强度 低，包括淤泥、淤泥质粘土，亚粘土、亚砂土组成的地基。在工程中，松散的砂土、冲添土 、杂添土、湿陷性黄土及其他高压缩性土构成的特殊地基，虽不属于软土范畴，但处理不当 时，也会给构造物造成严重的不良后果，故也可参照软土地基的处理方法进行处理。

高速公路是一种线形建筑物，具有广泛分布的特点。因此，高速公路的路基与大自然的接触 面较多，遇到的自然情况十分复杂。软土地基在滨海、平原，山地、丘陵均有广泛分布，因 此， 在修建高速公路中经常会遇到软土地基。如果对软土地基特性认识不足和处理不当，往往会 导致施工过程中路堤失稳和营运过程中沉降过量，从而无法正常发挥高速公路所起的作用。 同时高速公路下的软土地基处理恰当与否直接关系到整个高速公路工程的质量、投资与进度 。因此高速公路修建中遇到软土地基时，首先要深入了解地基的基本情况，通过实验来确定 一些主要参数，在此基础上，结合公路路基的整体设计要求，来选定究竟采用哪种处理方法 。
1 软土处理考虑的因素

国内外各行业对软土的定义和特征指标不尽相同。从广义上来讲，软土是强度低、压缩性高 的软弱土层，以天然含水量、天然孔隙比为主要特征，并结合其他指标进行划分。由软土构 成的高速公路地基称为软土地基。具体到高速公路工程而言，软土地基的处理中注重的是路 堤和构造物的稳定与沉降能否合乎设计要求。因此，在软土地基上的高速公路设计中，除了 根 据土的物理力学指标划分软土地基外，还应根据荷载的大小、地层构造情况仔细研究，并从 实际出发，具体问题具体分析，全面合理地安排工程顺利开展。而不应生搬硬套软土地基指 标进行实施，以免工程费用增高。下面主要针对常见的浅表层软土地基如何处理进行探讨。 
2 浅表层软土地基的处理方法

浅表层软土地基的处理施工工艺简单，投资少，是施工中经常采用的方法。浅层软弱地基的 处理一般采用设置垫层法、挖除换填法、排石挤淤法和爆炸排淤法。
2.1 设置垫层法

对浅层的软弱地基，且路基填方较低，在使用中软基的沉降值不影响设计目的时，可在软基 上直接铺设垫层。
2.1.1 砂垫层或砂砾垫层。设置砂垫层排水，并采用路堤自重进行预压是高速公路设计中常用的软基加固方法，该方法 适用于浅层软基的加固。对于路堤填筑高度在3m左右，软基厚度在5~8m的路段采用30~50cm 砂垫层处理方式较为合适。采用这种方法，当预压期达7个月，一般地基可完成大部分的固 结沉降，淤泥质粘土的固结度可达85%。

在软土地基上铺设复合土工布配合砂垫层或砂砾垫层作为路堤的垫层，具有排水和加筋的双 重作用。根据我区呼包高速公路路基施工中采用土工织物处理软基的经验，采用方法具有施 工工艺较简单，经济效益好，易于满足工期的特点，同时由于土工合成材料在路堤和原地面 之间形成一种良好的排水通道，改善了软基土的排水固结条件，因此有利于加快软基土的固 结，减少工后沉降。

当地表硬壳层＜2m或无硬壳层时，在砂垫层或砂砾垫层铺设土工布对减少路基横向沉降有 一定的作用，但其作用效果大小与采用土工布的类型有关。根据实验，在路基填筑过程中， 无纺土工布和复合土工布在减少路基不均匀沉降方面较有纺土工布效果好。其主要原因是无 纺土工布和复合土工布较厚，施工中易于抗紧整平,使土工布与路堤填料间有较大的摩阻力, 从而限制里填料的变形。从总体土工性能上看，复合土工布结合了有纺土工布质轻高强和无 纺土工布摩阻力大、易于摊铺并起排水作用的优点。因此，复合土工布不失为一种前景良好 的土工材料。

采用砂垫层或砂砾垫层，配合土工布处理软基的效果与土工布摊铺质量如何有很大关系。铺 设土工布共同作用，形成加筋土，提高地基的抗剪强度，从而提高路基的稳定性。由于土工 布是一种高延伸率材料，而且在路基中的变形一但超过计划的1%，就很难发挥其强度高的特 点。据有关资料介绍，土工布若仅平铺而不拉紧则只能发挥材料强度的5%左右，因此难于起 到加筋的作用。在软基处理中铺设土工布时最好能施加5~10KN/M的预拉力，并在两端锚固， 以确保发挥土工布的作用。施工中可利用路基施工机械，如挖掘机对铺好的土工布实施预张 拉，并利用路基填料的反压其到锚固作用。

由于砂垫层或砂砾垫层处理软基的方法，只适用于软基厚度较小的情况。因此，通过铺设砂 或砂砾垫层,一方面可以增大软基原有的承载能力,另一方面还可以在软弱地基上形成排层, 上层加载后软基中的水分可通过垫层排走。施工中使用的砂或砂砾严禁带入粘土,避免第一 层垫层施工完后,有重型车车辆通过,压翻垫层而形成阻水带。
2.1.2 灰土垫层。当表层软弱土层的厚度在1~3cm范围时,可以考虑用灰土垫层来提高地基的承载能力。通常灰 土为石灰土或石灰粉煤灰土,灰土垫层施工前必须对卧层进行检验,如发现局部软弱土坑控除 ,用素土或灰土回填密实。铺筑用的灰土应拌和均匀,控制好含水量,摊平碾压一般松铺厚度 不超过30cm,每层压实厚度不超过20cm,压实后不得被水浸泡,这样处理后的软基承载能力大, 但软基中的水分不易排出。
2.2 挖除换填法

在高速公路施工中遇到含水量较高,软弱层较浅,且易于挖除不适宜材料时,一般采取挖除换 填法。包括受压沉降较大,甚至出现变形的软基和泥沼地带。处理这种地基,开挖前要做好排 水防护工作,将开挖出的不适宜材料运走或做处理,然后按要求分层回填。回填材料可根据具 体情况用砂、砂砾、灰土或其他适宜材料。
2.3 抛石挤淤法和爆炸排淤法

高速公路经过水塘、鱼池和较深的流动性强的淤泥地段,一般适合用这两种方法进行处理。 施工前确定路基的中线并测量淤泥的厚度及抛投宽度。

抛投的石料应采用不易风化的合格石料。抛石的大小在现场按泥灰的稠度决定,易流性的泥 灰,片石宜稍小些,但不宜＜30cm。抛石的顺序要依软基的坡度来定,一般自高向低抛投,并 在低侧路基边坡部多抛投,边坡外加设临时施工道路时,抛石要考虑临时施工道路的通行宽度 要求。片石露出软土后,用较小的石块填塞垫平,并用振动压路机振动压实, 振动压实过程中 观察到填石顶面不在沉降,且表面平整后,停止压实。然后在顶面设反滤层或砂砾垫层,压实 后进行路基填土。

爆炸排淤法是利用排石挤淤法原理对软基进行处理。爆炸时,炮位附近的淤泥被排出而形成 空腔,软土被扰动后流动性填加,预先按设计位置填放好的石料在外力的振动作用下把淤泥置 换掉，大大增加了软基的承载能力。

这两种方法适用于高含水量、高压缩性的淤泥。淤泥质粘土软基以及水下软基的处理。
3 对软土地基施工的关键工序

一般情况软土基地段往往是水位较高的地段,故做好排水要比普通地段更为重要,加深排水沟 和完善排水系统是常规和有效的方法。

软土地基进行处理后,还必须经过加载使超孔隙水压力逐渐消散。孔隙比减小,地基产生固结 ,土的密度增加,抗剪强度提高。为避免堆载速率过大,超过软基抗剪强度,使路基整体失稳, 故要采用逐渐加载预压,等沉降超稳后再施加下一级荷载,以使路基稳定和软基固结。
4 结束语

总之，由于我国幅员辽阔、地形复杂，各地软土的物理力学性质，化学成分差别很大。因此 ， 对于浅表层软土地基如何处理，必须根据实际情况，认真进行分析研究，才能取得理想的处 治效果。在高速公路施工过程中，软土地基处理是基础工作，只有对软基处理工作精心组织 、周密安排、认真操作、严把质量关，才能达到预期目的。从而为确保高速公路施工质量打 下坚实的基础。
［参考文献］
［1］ 胡长顺.高等级公路路基路面施工技术［M］.北京:人民交通出版社,1995.
［2］ 李斌.公路工程地质［M］. 北京:人民交通出版社,1998.

推荐访问:土地 方法 浅表