道路软土地基的施工技术措施分析

时间：2024-05-17

魏巍

（广东广州 510000）

1 软弱土分类及其特性

《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）中有规定指出：软弱土主要是指淤泥及淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土，而持力层主要由软弱土组成的地基称为软弱地基。软弱土的特性有：天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性差、具有构荷性、抗剪强度低等。任何建筑物都是从基础开始兴建的，而基础又是建筑在地基之上的，当天然地基不能满足建筑物的安全性要求时，就要对天然地基进行处理，以保证建筑物的安全与正常使用。

2 道路软弱路基处理技术措施

2.1 改善道路地基的措施

当道路地基为软弱土地基时，就应对地基土进行加固，采取措施改变地基土的性质，以便地基土满足道路的安全性要求，现阶段主要针对软弱土的特性，采取措施改善道路地基。

（1）改善地基的透水性，地基的透水性表现在基础产生的地基渗漏，基坑开挖过程中产生流沙和管涌。因此需要采取措施，使地基土变成不透水或减少其水压力。

（2）提高地基的抗剪切强度，地基的剪切破坏表现在建筑物的地基承载力不够；使结构失稳或土方开挖时边坡失稳，因此需要采取增加地基土的抗剪强度的措施。

（3）降低地基的压缩性，地基的高压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降大，因此需要采取措施提高地基土的压缩模量。

2.2 选择合适的处理方法

想要改善软弱地基，满足道路安全性要求，就必须根据实际情况来选择合适的处理方法，现阶段有以下几种地基处理方法比较实用。

（1）换土加固：此法是处理浅层地基的方法之一，适用于饱和软黏土，一般适合于3～6 m底浅层处理。将软弱土层挖除，换填结构较好的土、灰土、中（粗）砂、碎（卵）石、石屑、煤渣等材料。可提高持力层的承载力，减少沉降量；施工方法分有人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换。其施工都较容易，多数情况下能在短时间内达到所要求的目的。从可靠性来说人工挖掘置换较优。置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土，但必须进行充分压实。

（2）排水固结：此法是路基的常用处理方法，用塑料排水板与砂垫层相结合或用各种不同长度和间距的袋装砂井，这两种方法较为经济有效。另外，可用直径30～50 cm或更小的砂桩或碎石桩，此法可加快固结且可提高地基承载力，但造价要昂贵得多。

第一，塑料排水板做法是将带状塑料排水板，用插板机插入软土中，然后在上面加载预压（或采用真空预压），使土中水沿塑料板的通道溢出，并从砂垫层中排走，使地基加固。压载后应待孔隙水充分消散，方可继续加载，并应分级加载，不得过快、过大，否则会造成土层的结构破坏。

第二，砂井排水法根据砂井的施工方法不同，可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。而现阶段应用较多的为袋装式，此法需要先填筑好排水坡，并铺设好排水垫层，再将加工好的砂袋垂直置入地基中已成孔内，形成袋装砂井，然后对地基加载预压，使水分迅速从袋砂井中排出，从而达到加速地基沉降固结的目的。袋装砂井排水法的优点是施工工艺简单，成本低廉；缺点是地基变形后，容易产生断颈和颈缩，不利于排水。

第三，砂桩加固是利用振动灌注施工机械，向地基土中沉入钢管灌注砂料，在成桩过程中，桩管周围土被挤密，密度增加，压缩性降低，在振动的桩管中灌入的砂料成为密实柱体，有效分担了上部结构的荷载，起到砂井排水及挤密加固地基的作用。适用于软弱黏性土，但应慎用，且需要较长的时间。此法要控制砂井贯入速度，以增加对土层预振动，提高密度，穿过淤泥层时，应放慢拔管速度，并减小拔管高度和反插深度，桩体灌砂量要严格按照设计灌量，灌砂量不足，影响密实效果。

第四，碎石桩加固是用振动沉桩机将钢套管沉入土中再灌入碎石而成，称为“碎石桩”，此法形成的碎石桩体与原地基土共同组成复合地基，承受上部结构的荷载。此法与砂桩施工工艺相差不大，但较砂桩容易出现断桩现象，这是由于沉桩到个别区段，灌石料的自重无法克服孔隙水压力造成的活瓣不张，碎石拒落，出现断桩，故用浮漂观测确定拒落部位，用反插法来克服拒落。此法适用于松散的非饱和黏性土、杂填土、湿陷性黄土、疏松的砂性土。对饱和软黏土，应慎重使用。

（3）敷垫材料法是利用敷垫材料（土工布、化纤无妨布、玻璃纤维格栅等）的抗剪和抗拉性能来提高软土地基的抗剪性能，均匀地承载上部荷载、提高地基整体性，减少地基不均匀的沉降，防止滑移，以提高地基的支承能力，适用于砂土、黏性土和软土的加固。施工前根据地基表层强度，上部荷载大小和宽度等，选择合适的敷垫材料，应检查基层是否平整、坚实，如有异物，应事先处理妥善，根据现场情况，确定敷垫材料尺寸，裁剪后予以试铺，裁剪尺寸应准确，检查撒拉宽度是否合适，搭接处应平整，松紧适度，对搭接部位进行缝合时缝合线应平直，针脚应均匀，缝合后应检查敷垫材料是否铺设平整，是否存在缺陷。在特别软的地基上进行第一层填土时，可使用放置干筏上的手摇传送带撒铺，有时也用皮带抛射式撒砂机撒铺。第一次撒布厚度应尽可能薄些，并要求用透水性好的河砂为材料。含砾石时，要注意不使其损坏敷垫物。

（4）添加剂法是利用添加材料（生石灰，熟石灰和水泥等）来提高软土地基的压缩性能和强度，对表层为黏性土时，在表层黏性土内掺入添加剂，可达到提高地基稳定及固结的效果。石灰类添加材料有路拌和集中厂拌法，可降低土壤含水量、使土壤团粒化，从而促进土体稳定。要根据现场土质、施工方法和试验配比的结果来决定添加材料的配比设计和添加材料的适当剂量。现阶段有石灰稳定土、水泥稳定土及改良土较为常用。此法是利用现场地基土掺石灰或水泥（一般含量为6%）后再次利用，其施工方便、造价低，适宜在春末或温度较高时组织施工，其优点是不需太长的养生时间，就可使地基固化达到施工要求的强度。但石灰稳定土在雨季施工时应采用排除表面水的措施，保护石灰不受雨淋。

上述方法为现阶段道路软土地基较为常用的方法，施工时应根据上部荷载、工程地质、施工条件、环境因素、工期和造价等方面综合考虑，选择最适合又满足工程要求，经济可行的处理措施。

但由于地基存在的问题往往相互联系和相互影响，采用单一的处理措施，多会受工期、环境、资金等多方面的限制，往往难以解决问题，若采用复合的方法，综合发挥几种方法的各自优势，问题就不难解决。