关于高速公路软土地基处理施工的探讨

彭莹 李宗军

摘要：江西地区多为经济快速发展地区，对公路交通需要迫切，在公路修筑过程中在高路堤、大型桥梁、大量的涵洞、通道处软土都带来不同程度的危害。作者结合高速公路施工处理过程中对软土地基处理方案选择及实施方法分析,采用换填砾类土垫层、碎石桩加固软土地基、土工格栅处理方法处理软土地基，效果良好确保公路畅通。

关键词：高速公路；软土地基；施工

中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：

一、前言：

在软土路基上修筑路基，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。这些都要花大量的人力、物力、财力和时间去整治，目的是为了整治好、处理好地基，使来往车辆及司乘人员安全、快速、舒适的行驶在公路上。所谓软土就是指强度低，压缩性高的软弱土层 ；以空隙比及有机质含量为主，并结合其它指标，可将软土划分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。下面结合工程施工实例谈谈对软土路基基底的处理。

二、施工季节的选择和工序

施工季节的选择：优先安排在非雨季节施工，根据气象预报资料选取在连续降雨量少时施工。

工序的安排：采用机械化快速施工，开挖、换填、防护加固，防排水各项措施等工序一气完成，尽量缩短工作面暴露时间。严格按照各种不同处理方法的工艺要求进行施工，路堤填土高度不足 2.5m的，要填至 2.5m高，多余的填土待预压期满后移作它用 ；超载预压加固要保证充足的预压时间。软基处理地段预压期不少于6个月。

三、设计与施工

①软土地区的地质情况首先要弄清楚，工程地质条件复杂，应进行工程地质分区，以便按分区不同再区别的予以处理。地质工作做得不够深，在施工时一旦发现可做些补充勘查及勘探工作，对地质情况做进一步的了解。

②设计方案要经济又要合理，还要切实结合当地的实际。

③所用材料数量要够、质量要能够保证 ；施工机械数量、规格、性能均能满足要求。

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的速率，避免和产生其它意外的事情。

⑤监理的工作要跟上，观测仪具事先要埋置好，及时进行监理和记录，以保证工程的质量和安全。

四、处理措施

根据软土地基的生成原因和地基的厚度及其所处的位置，可采用表层处理法、置换法、加载法、竖向排水法四种方法进行软基处理。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。

①表层处理法。表层处理法用于地表面及软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等方法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械施工作业.

②置换法。以优质土置换软弱土，保证填土稳定和减少沉降量。施工方法分有人工挖掘置换和用借填土自重或用爆破法将软弱土挤出的强制措施。其施工都比较容易，多数情况下都能够在短时间内达到所要求的效果。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税金也不致降低承载力的粗粒土，但进行充分的压实。

③加载法。为了预先促进软土地基的沉降，增加地基强度，以防止设置在填土上火邻接填土的路段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。

④竖向排水法。在粘性土地基中设置垂直的排水桩，以缩短排水距离，促进地基排水固结，增加抗剪强度。由于垂直排水柱所用材料不同，分为砂井和纸板排水两种。

五、方案选择及实施方法

对于本路段路基基底，由于软弱地基厚度分布不均匀，结合实际情况我们采用了以下几种方法：换填砾类土垫层、碎石桩加固软土地基、土工格栅处理软土地基施工等。

①换填砾类土垫层。对软土地基平均深度 1m的，采用换填砾类土进行处理。砾类土选用中粗砂，在开工前对砾类土场进行调查，并及时取样进行分析，主要测定细度模数、含泥量、有害物含量，选择符合设计标准的砂方可使用。

施工时首先清除加固范围内地面上的空穴和及垃圾等杂物，并在换填范围内 (填方路基坡脚外 1m)两侧按 1：0.5的坡度开挖边坡。将基底大致整平，推成坡度为 2 %的横坡，并碾压密实。

分层填筑： 砂垫层分层填筑， 每层压实厚度25cm，按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数，进行分层填筑压实。

摊铺整平：为了保证路堤压实均匀和填层厚度符合规定，填料采用推土机初平，刮平机进行二次平整，使填料摊铺表面平整度符合要求。

洒水： 砂的含水量直接影响压实密度。在相同的碾压条件下，当达到最佳含水量时密实度最大，填料含水量波动范围控制在最佳含水量的 +2 %～-3 %范围内，超出最佳含水量2%时应晾晒，含水量低于最佳含水量应洒水。洒水采用洒水车喷洒，晾晒采取自然晾晒。

机械碾压：碾压是保证砂垫层达到密实度要求的关键工序。碾压按照“先静压，后振动碾压”“先轻，后重”“先慢,后快”“先两侧，后中间”的原则。

检验签证：砂垫层的检测采用K30荷载仪进行检测地基系数，核子密度仪检测压实系数。施工防排水：砂垫层施工时，在两侧地面上挖临时排水沟，避免雨水流到换填开挖出的基坑内。

碎石桩加固软土地基。本路段用于加固软土地基的碎石桩直径为 50cm，间距 2m，按设计要求呈梅花形布置。

施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物，用土质相同的土填成坡度为 2 %的横坡，并碾压密实。

在横坡上均匀等厚的铺设透水性好的粗砂层，砂垫层厚度不小于 30cm，形成 2 %的横坡，以利于碎石桩中排出的水能迅速从该砂层中流出。

根据碎石桩布置范围和间距，在现场用小木桩或竹板桩准确定出每个桩的位置，在桩管入土时将其拔掉。主要机具设备包括： 振动沉桩机，钢桩管，桩尖与桩帽。打设机械应根据从低处往高处打设的原则安放。定位时要保证桩锤中心与地面定位在同一点上，并用经纬仪或其他观测办法控制桩锤导向架的垂直度。

钢桩管顶端要有便于起吊的吊钩或吊环，并在钢桩管上画出控制标高的刻度线。如桩管接长时，在打设前要试接，要求联接处平顺密闭。活瓣式桩尖固定在桩管上作为一个整体，桩管的定位是利用桩基上的起吊设备将其吊起，上端送入桩帽中，下端用人扶助准确安插在定位点上。

当桩管吊起定位后即可开锤施打，开始时落锤要轻缓，防止桩管突然偏斜。桩管入土距设计深度约 2m时，要控制锤击频率，防止超深。

打桩时的振动力以30～70KN为宜，不要太大，以免过分扰动软土。拔管速度控制在1～1. 5m/min 范围内。用落锤法打桩管，要用振动器将碎石振密，拔管过程中要不断以振动棒捣实管中碎石，使其密实，同时拔管不能过快，以免形成碎石桩缩径、中断，造成事故。碎石桩中的碎石用量应按桩孔的体积和碎石在中密状态时的干土密度计算，其实际碎石用量不得少于计算用量的95%。

碎石桩施工完成后，即可分层进行路基填筑。填土时应注意：路基填土高度小于1m 时，不得采用振动式压路机碾压；路基填土速度一般不受限制，但当天的沉降大于10mm 或边桩位移大于5mm时，应暂停填土。

土工格栅处理软土地基施工。采用铺设两层土工格栅加固软土地基。施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物，用土质相同的土填成坡度为2%的横坡，并碾压密实。

在上面填厚30cm的中粗砂，压实到符合设计要求后，将表面进行整平，去除表面石块，并将去除石块后形成的凹坑补平，然后在上面满铺一层土工格栅。土工格栅铺设要求幅与幅之间纵向采取密贴排放，横向采用连接棒连接或搭接法连接，连接强度不低于设计强度，横向接缝错开不小于1m。铺设时使格栅与土层密贴，每隔一定距离用 U 型钉将格栅固定在土层上。

格栅铺设后及时用砂或其他渗水材料覆盖25cm厚，并按设计要求铺回折段砂，外边逐幅回折2m，用砂压住。然后进行整平、压实达到设计要求。

路基填筑过程中，每层填厚 25cm，上下两层土工格栅相距 50cm。相邻格栅卷的纵向搭接采用重叠或捆绑的方法，重叠搭接长度不小于 30cm，捆绑搭接长度不小于 10cm，捆绑法用聚乙烯绳螺旋式的将上下格栅条捆绑在一起。

铺好格栅后，按设计要求在格栅上分层进行填土、碾压，直至铺上一层格栅。碾压过程中，施工机械不要直接行使在未覆盖填土的格栅上，以免压坏格栅。上下层格栅搭接的位置应错开不小于 1m。

六、结束语：

本路段软土路基的处理取得了良好的效果，积累了经验，对以后的软土路基处理奠定了坚实的基础。今后我们会通过大量的工程施工实践不断的总结经验，为以后的软土路基基底处理找到最佳的方案。