软土地基处理方法浅析

一施工技术　翘足建螺　２００８丘　

浅谈软土地基白Ｉｌ技术处理方法　

王圣法　

（山东省煤田地质局第四勘探队，山东潍坊２６１２００）　

摘要分析了软土地基存在的问题，主要介绍了公路软土地基处理的几种常用方　

法：砂垫法、注浆法、夯实法、抛石挤淤法、砂桩处理法。　

关键词软土；地基；技术处理　

软土地基是一种不良地基。所谓软土，从广义上讲就是　

强度低、压缩性高的软弱土层。习惯上常把淤泥、淤泥质　

土、软粘性土总称为软土。《公路软土地基路堤设计与施工技　

术规范》（ＪＴＪＯ１７－１９９６）中软土定义：滨海、湖沼、谷地、河　

滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪度低的　

细粒土。在软土地基上修筑路基，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　

的特性主要表现为天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、强　

度较低、压缩性较高和透水性弱小等特性。目前针对软弱地　

基的不同构成有很多不同的处理方法，工程上利用软土做地　

基时必须实地进行调查研究，提出切实可行的技术措施。　

１软土地基存在的问题　

１．１　失稳问题　

由于软土中含有大量亲水胶体微粒，土体多呈海棉状结　

构，因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪强度低、压　

缩性强在路堤高填土的自重作用下，要经过较长时间才能趋　

于压密稳定，因此其沉降稳定要花费长时间。此外软土结构　

在大交通量、重载车辆的作用下，路基容易产生侧向膨胀挤　

出滑动，基底沉降现象也严重。在软土地基中最困难的问题　

就是地基强度不足引起的失稳问题。例如当建造在软粘土的　

路堤，海堤的地基土强度不够时，会产生圆弧滑动而造成整　

体剪切破坏，即使不产生整体剪切破坏，但由于地基产生过　大的侧向位移和由此引起的附加沉降，也会造成地基局部剪　

切破坏而影响路（海）堤的正常使用。　

１．２液化问题　

在动荷载的作用下，饱和松砂的孔隙水压力增大，有效　

应力下降，当有效应力为零时，砂土就像液体一样，这时轻　

的构筑物就会浮起来，重的构筑物就会沉下去。对于非饱和　

软土地基处理方法

一、软土地基处理原则

我国软土多分布在江河湖海等处，但也在丘陵低洼和山区谷地赋存。由于其成因类型不同，厚度不一，性质各异，因此不能一律对待，首先应查明各地区特点和地质、土质条件，有针对性的进行有效对策，作出合理的处理。

1、软土地区的地质情况首先要弄清楚，工程地质条件复杂，还应进行工程地质分区，以便按分区不同在区别地予以处理。在勘察设计时如地质工作做的不够深，在施工时一旦发现，可作些补充勘察及勘探工作，对地质情况作进一步了解。

2、设计方案要经济又要合理切合当地实际情况。

3、所用材料数量要够、质量要保证；施工机械数量、规格、性能均要满足要求。

4、施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事，以保证良好的质量，软土地段特别要注意控制填土速率，避免和产生路堤滑移或发生其它意外事情。

二、软土地基处理方法

1、 强夯法

强夯法指的是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。称动力固结法,利用起吊设备,将10～40吨的重锤提升至10～40米高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法；并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明：在100～200吨米夯实能量下，一般可获得3～6米的有效夯实深度。

这是在重锤夯实法基础上发展起来的，而其加固机理又与它不一样，这是一种地基处理的新方法。

2、反压护道法

在软土地基上填筑路堤时,由于地基承载力不足,常常会出现堤脚外面隆起,路堤滑塌现象,因此需要对路堤边坡进行加固处理。其中反压护道是一种经济有效的方法之一。所谓反压护道,是在堤坝两侧一定距离内堆土石以防基土被挤出,达到稳定堤坝的作用,亦称镇压法。该法的优点是:施工简单方便,不需要特殊的施工机具;填料可就地取材,经济实用。反压护道法虽然是一种较成熟的方法,但需要严格控制施工速率和填筑工艺。

２０１１年第２０期　科技圈向导　◇交通与路建◇　

换填法软土地基处理技术浅析　

潘春娟　

（运城高速公路有限责任公司　山西运城０４４０００）　

【摘要】软土地基的处理有多种方法，本文仅就换填法处理软土基地进行了探讨，对有关压实原理和施工方法进行了简单梳理。　

【关键词】换填法；软土地基　

当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求．而软弱土　

层的厚度又不很大时将基础底面以下处理范围内的软弱土层的部分　

或全部挖去．然后分层换填强度较大的砂（碎石、素土、灰土、高炉干　

渣、粉煤灰）或其它性能稳定、无侵蚀性等材料，并压（夯、振）实至要求　的密实度为止．这种地基处理的方法称为换填法．它还包括低洼地域　

筑高（平整场地）或堆填筑高（道路路基）。　・　・　一　

机械碾压、重锤夯实、平板振动可作为压（夯、振）实垫层的不同机　

具对待．这些施工方法不但可处理分层回填土，又可加固地基表层土。　按回填材料不同．垫层可分为：砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土　

垫层、灰土垫层、二灰垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。　虽然不同材料的垫层．其应力分布稍有差异．但从试验结果分析　

其极限承载力还是比较接近的：通过沉降观测资料发现．不同材料垫　层的特点基本相似．故可将各种材料的垫层设计都近似的按砂垫层的　

计算方法进行计算　但对湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土等某些特殊　

土采用换土垫层处理时．因其主要处理目的是为了消除地基土的湿陷　性、膨胀性和冻胀性．所以在设计时需考虑的解决问题的关键也应有　

所不同。　

１．压实原理　

当粘性土的土样含水量较小时．其粒问引力较大．在一定的外部　

压实功能作用下．如还不能有效地克服引力而使土粒相对移动．这时　压实效果就比较差。当增大土样含水量时，结合水膜逐渐增厚，减小了　

引力．土粒在相同压实功能条件下易于移动而挤密．所以压实效果较　

好。但当土样含水量增大到一定程度后，孔隙中就出现了自由水．结合　

水膜的扩大作用就不大了．因而引力的减少就显著．此时白ｍ水填充　在孔隙中．从而产生了阻止土粒移动的作用．所以压实效果义趋下降．　

２０１０年第６期　（总第１９６期）　黑龙江交通科技　ＨＥ　ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪｌ　Ｎｏ。６，２０１０　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．１９６）　公路工程软土地基处置方法浅析　何占伟‘，佟士学　（１，黑龙江省龙建路桥第六工程有限公司；２．黑龙江省八达路桥建设有限公司）　摘要：随着公路工程建设施工技术的不断发展，对软土地基进行处置的施工方法也日新月异，结合工程施　工条件对软土地基处置措施进行一些探讨。　关键词：公路工程；软土地基；处置措施　中图分类号：Ｕ４１６．１　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１０）Ｏ６—００４７一Ｏ１　１软土地基处置的根本目的　软土地基处置的最根本目的就是在保证公路工程质量　的前提下，降低工程成本，缩短施工工期，使公路这件特殊的　产品能够尽早的投入使用，为国民的经济建设提供安全、舒　适、便捷的运输通道。　２软土地基处置的方法　２．１换填透水性材料　（１）换填透水性材料处置方法的原理。　换填透水性材料的软基处理方法根本原理是将原地基　承载力不足的土层采用挖掘机挖除，然后分层换填透水性好　的材料，采用压路机分层压实。阻止地下毛细水上升，侵蚀　路基±，从而保证路基的整体稳定。　（２）换填透水性材料处置方法的适用条件。　换填法是公路工程施工中最常用的方法，其在以下几种　条件下适合采用此种方法。　①软基深度比较浅。　换填法适用于软土地基深度在地表以下０．５—０．８　ｍ之　间，需要挖除和废弃的土方量不是很大，且运输和回填的量　比较经济的情况下。　②施工工期比较紧。　此方法适用于工期比较紧的工程，由于此方法作业简　单，有利于机械流水作业，施工速度比较快，所以在工期比较　紧的情况下宜采用此方法。　③工程所在地透水性材料丰富。　由于换填法需要采用大量的透水性材料，这就要求此方　法适用于工程所在地透水性材料含量丰富，质量等级比较高　且价格低廉，既保证了工程质量又降低了工程成本。　（３）针对换填法的施工要求及建议。　①要求换填的透水性材料级配良好，碾压时含水量在　８％一１２％左右，粉粒含量不宜过多。　②换填宽度要超过路基坡脚０．５—１．０　ｍ，且两侧宜设　置反滤层，对两侧设计反压互道且地面下接近换填顶面的段　落宜在两侧设置地下盲沟的方法将地下水排除。　③在施工过程中，特别是在处理过的软土地基上填筑路　基填料的时候，应该路基中央和坡脚设置沉降和位移观测　点，根据观测结果来判断软基处理的效果。　２．２抛石挤淤法　（１）抛石挤淤法的根本原理。　抛石挤淤法的根本原理就是利用向基底处理范围内抛　一定数量的片石来将路基范围内的淤泥排挤出路基承重范　围以外的方法。　（２）抛石挤淤处置法的适用条件。　这种方法施工简单、迅速、方便，必要时可以掺人土壤固　化剂。　①适用于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，　厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度为　３—４　ｍ的软土。　②在特别软弱的地面上施工由于机械无法进入，或是表　面存在大量积水无法排除时。　收璃日期：２０１０—０３—２２　③适用于工程所在地片石料源丰富，质量满足要求，运　输便利、运距较短的情况。　（３）针对抛石挤淤法的施工要求及建议。　①抛石挤淤常用的材料是砂岩、石灰岩等，如工程所在　地附近片石储量缺乏，也可以采用过火煤矸石进行代替。　②在进行施工过程中宜沿处理宽度中线向两侧逐渐抛　石，使淤泥向路基两侧被挤出。　③施工过程中宜采用边抛石边采用挖掘机压入的方法，　在加快挤淤的速度的同时，又保证了路基稳定性。　④建议抛石挤淤所用片石的最大粒径不要大Ｔ－６ｏｏ　ｍｌｎ，易　达到良好的效果。　２．３砂井和袋装砂井　（１）砂井和袋装砂井处置方法的原理。　砂井和袋装砂井处置方法的基本原理是在软粘土地基　中，设置一系列砂井，在砂井之上铺设砂垫层或砂沟，人为地　增加土层固结排水通道，缩短排水距离，从而加速固结，并加　速强度增长的一种方法。　（２）砂井和袋装砂井处置方法的使用条件。　①适用于粘性土地基，且含水量不大，地基承载力接近　临界值的软土地基，便于轻型机械在原状土上施工的段落。　②砂井用砂应采用渗透系数大于１．０×１０～ｍ／ｓ，小于　０．０８　ｍｍ的颗粒含量小于５％有机质含量小于１％，不均匀　系数大于５％和细度模数必须大于２．４的中粗砂。　③砂井一般相距１．０～１．５　ｍ呈梅花型布置，砂井的长　度应贯穿软土层，最大长度不超过１２　ｍ。　（３）砂井和袋装砂井的施工方法和要求。　①砂井施工主要有套管法、水冲成孑Ｌ法、螺旋钻孑Ｌ法，袋　装砂井的施工方法主要有锤击沉入法、射水法、压人法、振动　贯入法等。　②施工过程中定位要准确，砂井垂直度要好，方可确保　排水距离和理论计算相一致。　③施工过程中要经常检查桩尖与导管的密封情况，避免　管内进泥太多，影响加固深度。　④砂井施工完成后，应在砂井上整体铺筑一层３Ｏ一　５０　ｃｍ砂砾垫层。　３结束语　软土地基处理方法虽然很多，但是如何采用合理的处置　方法一直是公路工程中一项难以解决的课题，只要我们根据　工程实际，认真分析原因，科学设计、合理施工，不墨守陈规，　采用一种或多种处理方法就能够有效地对软土地基进行处　理，保证工程质量。　参考文献：　［１］中华人民共和国行业标准．路基施工技术规范（ＪＴＧ　Ｆ１０—　２００６）．　［２］　王国清．公路工程质量问题及防治措施百问［Ｍ］．人民交通　出版社，２００７．　［３］　杨文渊，钱绍武．公路工程质检工程师手册［Ｍ］．人民交通出　版社．２００６．　・４７・