道路软基处理的技术方法

道路软基处理的技术方法（一）道路软基处理尽可能早期进行，有充分的间隔时间使软基达到沉降稳定后方可进行填土施工。

下面介绍软基处理的四种方法：1、表层处理法表层处理法用于地表面极软弱的情况。

该法是通过排水、敷设或增添材料等办法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械作业；同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。

属于这类处理方法的有：表层排水法，砂垫层法，敷设材料法，添加剂法等等。

1.1表层排水法对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。

为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。

设计、施工注意事项①沟槽的布置沟槽布置要考虑利用地形自然坡度排水；填土沉降要注意坡度的变化；不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土；沟槽的间隔要尽可能加密，以增大排水能力，即使有部分沟槽被切断也不会妨害整体排水。

②沟槽的构造沟槽尺寸一般取宽0.5m，深0.5～1.0m.填土之前在沟槽内用透水良好的砂（砂砾）回填成为盲沟。

纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向开挖，横向盲沟一般间距10m～15m布置。

沟槽内埋设多孔排水管时，必须用优质反滤层加以保护。

1.2砂垫层法对于地基上部软土层极薄且含水量大时，在软土地基上敷垫0.5～1.2m左右厚的砂垫层。

这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层作用；同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位；在进行填土及地基处理施工时，为施工机械提供良好的通行条件。

1.2.1设计如采用机械施工，在确定砂垫层厚度时，应考虑机械的重量，轮胎对地面接触压力，偏心程度及软土地基表层强度等。

表1为砂垫层标准厚度。

在极软地基上，仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行，往往需要较厚的砂垫层，是不经济的，所以常与表层排水或敷垫材料等法并用。

填土面积大且排水距离长，预计有多处地下水渗出时，若仅用山砂作砂垫层，不能获得充分排水效果，应采用设置盲沟，砂垫层内的排水距离宜短不宜长。

1.2.2施工砂垫层施工时应设放样板。

摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作。

要尽量做到均匀一致。

用透水性差的粉土作填料时，其坡脚附近的砂垫层一旦被土复盖，就有可能妨碍侧向排水，因此对砂垫层的端部要妥善处理。

1.3敷垫材料法对于地基土层不均匀，可能发生局部不均匀沉降和侧向变位，可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力，来增强施工机械的通行，均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位，以提高地基的支承能力。

敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。

设计、施工注意事项①应注意地基表层强度，施工机械重量，以及填土荷载大小和宽度等，据以选用合适的敷垫材料。

②施工机械通过区域，使局部地段产生较大的拉压力，应作特别的补强。

③敷垫材料四周应超过填土边缘，端部卷入填土内，上面用填土压紧。

④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。

⑤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。

1.4添加剂法对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。

同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。

添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。

石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使粘土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。

设计、施工注意事项①生石灰消解程度的判断生石灰消解过程伴随体积膨胀，在此期间进行碾压，不可能获得预期效果。

因此在固结时要掌握发热温度、准确判断消解结束时间。

②添加材料的配比设计添加材料的适当剂量，要根据所处理的土质，施工方法和试验配比的结果来决定。

一般有改良土、石灰土、水泥稳定土较为常用。

改良土是利用现场地基土掺石灰（一般含灰6％）后再次利用，其施工方便、造价低；石灰土是用黄土掺石灰（一般含灰10％～12％）后使用，其造价较改良土要高；水泥稳定土是用黄土掺水泥（一般含水泥3％～5％）后使用，其造价较贵，在秋、冬季雨天施工时，工期短时不得已采用，其优点是不需太长的养生时间，就可使地基固化板结达到施工要求的强度。

③固结与养生用水泥或熟石灰处理，在拌和一结束即产生固结。

用生石灰处理，从拌和时的初步碾压到生石灰消解结束，要进行二次固结，若强度足够可不必养生。

但因土质或施工条件不同，被处理过的土质强度增长也各不相同，大体上以养生一周后的强度为所要求的固结强度。

2、置换法本法是以优质土置换软弱土，确保填土稳定和减少沉降量。

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。

其施工都比较容易，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。

3、加载法加载法是为了预先促进软土地基沉降，增加地基强度，以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。

促进地基固结沉降的方法有：在地基上增加总压办法；减少土中的间隙水压提高有效应力法等。

前者用填土荷载时，一般为填土加载法，后者又可分通过井点，竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂，覆盖不透水膜使之形成真空，依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。

采用填土加载法时，须注意地基的稳定状态。

而降低地下水法和大气压加载法则不必担心地基遭到破坏，但受到地基适应性的限制且工程费用大，一般不采用。

上述方法，都很少单独采用。

一般性软土地基的处治方案软土在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山谷地等处广泛分布着，而这些地区一般又是经济发达地区，对公路交通需要迫切，尤其要发展高速公路。

因而在高路堤、大型桥梁，大量的涵洞、通道处软土都给它们带来不同程度的危害。

如路基的滑坍、崩塌、沉陷等路面起伏不平，桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸……而使这些地区的公路建设者感到非常棘手，要花大量人力、物力、财力和时间，去进行勘察、测试、设计、科研和施工。

目的是为了处理好路基理好，使来往车辆及司乘人员安全，快速，舒适地行驶在公路上。

若不加处理往往会发生路基失稳或过量沉陷，导致公路破坏或不能正常使用。

软土对公路的危害，引起我国公路方面各个部门的重视，设计、施工等单位全力以赴，协同作战，经过多年努力，已摸索了不少对策，并取得了可喜的成绩一、软土上路基的整体稳定性必须等于或大于容许稳定系数，而沉降量则要求在路面设计使用年限内的工后沉降必须小于许工后沉降，否则应进行地基处理。

软土地基处治时应遵循以下原则：投资少效益高少占农田和安全实用的技术经济政策；密切结合当地工程地质条件、材料供应、施工力量和工期要求，因地制宜，达到技术上先进、经济上合理。

软基的处理方法多种多样，主要的处治方法有以下几种：1、砂垫层：砂垫层为设置于路堤填土与软土地基之间的透水性垫层，可起排水的作用，从而保证了填土荷载作用下地集中孔隙水的顺利排出，既加快了地基的固结，还可以保护路堤免受孔隙水浸泡。

砂垫层多采用中、粗砂厚度一般为0.6—1.0m，宽度（两侧）比路堤底宽多0.5—1.0 m）设置砂砾垫层要注意防止被细粒污染而造成排水孔隙堵塞，在砂砾层的上下应设反滤层。

砂砾层适于施工期限不紧、路堤高度为极限高度的二被以内、砂源丰富、软土地基表面无隔水层时，效果更好。

处理软土地基常用的方法在公路方面是排水固结，多用各种不同长度和间距的袋装砂井（直径7～10cm）或塑料排水板（宽10cm，厚4.5～6.0）与砂垫层（厚30～80cm）相结合，虽然这些方法是一般的，但却是有效的经济的。

为了加快固结而且可提高地基承载力，也可用直径30～50cm或更小一些的砂桩或碎石桩，但造价比上述常用方法要增加至少3～5倍。

2.轻质路堤及加筋路堤：轻质路堤指用粉煤灰等轻质材料填筑路堤，达到减轻路堤自重，减小或加速软土沉降提高土体抗剪强度，同时它作为填料还有节约投资、减少占地等效益。

路堤采用的材料一般是粉煤灰，国外也有用大块型硬质泡沫塑料。

粉煤路堤有三种类型，即单一的、土和粉煤灰互层的和土砂及粉煤灰等混合的。

加筋路堤指用变形小，老化慢的土工隔栅、土工织物等抗拉的柔性材料作为路堤的加筋体，可以减少路堤填筑后的路基不均匀沉降，又可以提高地基承载能力，同时也不影响排水，大大增强路堤的整体性和稳定性。

土工织物强度高的方向（既其纵向）应沿公路横向铺设，并尽量设置在路堤底部。

其他辅助方法：土工布（分有纺和无纺的两种，一般多用编织的，个别的也有两种类型组合的，可以达到优点互补）还有一材料是塑料加劲格栅，实际上类似“柴排压枝”的作用，这些材料可提高地基整体性，减少地基不均匀的沉降，对防止滑移尽快施工也有好处。

此处还有浅层拌合和换填优质材料及抛石排淤等处理浅层软土。

有的为深层还设有反压护道。

土工织物铺设时，应顺路堤坡角回折2—3m，为了保护土工织物，上下都应铺设0.2-0.3m左右的砂垫层，图1-2所示3、表层分布厚度不小于3m的软土时，可采用浅层拌和、换填、抛石等方法进行处治。

浅层拌和填料可用石灰等无机结合料，换填材料宜用水稳性好的材料，如砂、砾、片石等渗水性材料或强度较高的粘性土。

换土能根本改善地基，不留后患，效果较好，适用于软土层不厚且易于排水的情况，水塘、河沟和古埋藏沟谷等局部部分的软土常用换土方法予以处治。

但因软土地区地下水位一般较高，挖掘困难，换土深度一般不宜超过2m.抛石挤淤是强迫换土的一种形式，他不必抽水挖淤，施工简便。

抛石挤淤多采用不易分化石料，片石大小随软土稠度而定，对于流塑状态的淤泥，片石可稍小些，单一般不宜超过30cm，且小于30cm粒径含量不得超过20％，片石抛出水面后应用较小石块堵塞垫平，用重型机械压实紧密，其上设反滤层后再填路基土。

爆破挤淤也是一种浅层处治的换土方式。

利用炸药爆炸时的能量将软土扬弃或压缩，然后填以强度较高的渗水土或一般粘性土，达到换土的目的。

爆破挤淤法的换填深度较深，功效较高、施工期紧迫的情况。

爆破挤淤可分先填后爆和先爆后填两种施工方法，前者适应于稠度较大，相对不稳的软土或泥沼，先填的路堤随爆随沉，避免回淤；后者适用于稠度小回淤较慢的泥沼或软土。

实际施工中，也可以在爆破前准备好填料，然后随爆随填，爆破一段，填筑一段。

4、反压护道反压护道是在路堤一侧或两侧填筑一定宽度和高度的护道，运用力学平衡原理，平衡路堤自重作用产生的滑动力矩，以提高路基的稳定性。

反压护道一般采用单级形式。

由于反压护道本身的高度不能超过极限高度，所以反压护道用于路堤高度不大于极限高度5／3倍的情况，单级反压护道的高度宜采用路堤高度的1／3—1／2，宽度应通过稳定性计算确定，且应注意满足路堤完工后的沉降要求。