浅谈公路施工中软土路基的处理

黎翠英

（广西斌豪建设发展有限公司，广西 南宁 530001）

所谓软土，是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。在我国南方地区修建的公路中，相当一部分建在软土地基上，以广西为例，东南及沿海地区水田、河沟分布较广，公路建设中就经常遇到软塑或流塑状态 (液性指数1L≥0.5)的粘性土。对于软土路基，若不加以特别处理，会引起填方路堤施工后沉降或不均匀沉陷，造成路面纵横坡变碎，平整度下降，导致行车颠跛等，直接影响到公路建设的质量与建设工期，因此，如何预防及处理好软土路基成为公路建设中至关重要的一个环节。

1 软土地区对路基的基本要求

1.1 路基的稳定性

公路建设中，当路堤修筑在天然的软土地基上时，若路堤填高超过极限高度，为保证路堤的安全填筑及正常使用，必须对路堤或地基采取加固处理措施。

1.2 路基的沉降

软土地基的路堤即便满足稳定性要求，不发生滑塌，但施工过程中以至填筑完成后因软土压缩性大，软土地基在路堤自重作用下也会造成沉降，且该沉降会在相当长时期内持续，大大超过一般路堤的沉降量。即使路面完工后还可能继续产生沉降，影响路面的纵、横断面，难于保证其平整性，引起路面结构的破坏。

2 常见公路软土路基处理方式分析

软土路基因其变形大、强度低、同结慢等特点，成为公路路基施工中的难点，因此，要保障公路路基施工质量，对软土路基的科学处理尤为重要。因强度不足或变形过大，将导致地基抗剪强度不够引起路堤侧向整体滑动，边坡外土体隆起，路基差异沉降，引起跳车。路堤的变形以及地下水位过高，将导致路面的破坏，给公路的使用造成安全隐患。

目前我国公路施工中常用的软土路基处理技术主要包括以下几种：塑料排水板法、排水砂垫层法、袋装砂井加固法、排水砂井法、土工织物铺垫法、超载预压法、粉喷桩+土工格栅+超载预压等，每种方法都各自特点及优势，能满足不同公路设计的要求。如，塑料排水板是带有孔道的板状物体，通过其在土中的插入使软土路基形成竖向排水通道，加快软土路基的固结，该法具有施工快捷、简单、应用广泛等特点，是现代公路施工中较为常用的方式之一。排水砂垫层法主要针对路基上部软土层极薄且含水量大的路基所采用的路基处理方法，是在软土地基顶面铺设厚度0.6～1.0m的砂垫层作为软土层固结所需要的上部排水层，以加速沉降的发展，缩短固结的过程。其主要应用于淤泥之类高含水量的超软弱地基，通过在砂井及其他深层加固法之前进行土工织物铺垫可作为前期处理，以提高施工的可能性。袋装沙井加固处理软土路基是通过人为的形成排水通道，缩短排水距离，使垂直排水变为水平排水固结，使软土的固结加快，从而提高路基的抗剪强度。该方式主要是通过挖除还填、设置垫层、袋装沙井、土工格栅、超载预压等分项工作来实现软土路基的处理，其选用渗水率较高、分选性好的中粗砂沙料进行充填，以此保障软土路基的排水，加快软土路基的固结，该法是高等级公路软基处理中较为成熟的方法之一，施工简便，费用较低，加固效果较好。超载预压法是利用路基荷载对地基施加应力使之不断沉降且渐趋稳定，该法是软基处理中最经济的方法，它加固效果实在.减少工后沉降量作用明显。由于该项目软土层中普遍存在砂夹层或下卧砂层，固结排水条件较好，因此只要有一定的预压期。就可达到排水固结的目的，从而节省大量的工程处治费用。

3 基于实例分析的软土路基处理

3.1 软土路基处理

某软土路基以海水倒灌及海水漫流所形成的沉积物为主，以及流塑和软塑状淤泥质低液限粘土(亚粘土)，并夹有低液限粉土(亚砂土)、粉细砂透镜体。施工中，依据旧路路基检测结果及新建路基软土地基土层分析结果，确定该软土路基设计原则如下：1）改善下卧淤泥质土层的地基承载力，使复合地基承载力值大于设计要求值120kPa；2）保证新建路基残余沉降值大于10cm，特殊路段30cm。

根据该段软土路基特点，决定采用挤密碎石桩+填土预压+固结排水的综合处理方法。具体为：1)为保证排水畅通，先在路基两侧设置边沟。2)采用挤密碎石桩处理软土地基部分，处理至排水沟内侧。3)路基铺设40cm厚碎石垫层。4)铺设土工织物并填筑路基至路床顶设计标高。5)为保证路基高度，静载预压时间>180d。6)预压期内保证边沟排水，严防海水倒灌。

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首先行试桩试验，以确保挤密碎石桩的处理效果，试验结果详见表1、表2。碎石桩参数为：等边三角形布置、桩径0.50m、间距1.20m，桩底控制至持力层，工作面内桩长用“当归法”内插控制，最长桩长小于15.0m。

由如上试桩前后比较可见，碎石桩不但能加速地基沉降，还能改善原状土体压缩模量，从而提高地基稳定性、控制地基的残余沉降。粉喷桩处理路段采用标准贯入法对粉喷桩体及桩间土进行承载力检测。对粉喷桩桩体及附近桩间行抽检试验，完成粉喷桩体875根、桩间土961根的标贯试验。复合地基承载力标准值为161kPa。路基填筑高度2.5m，按2.0m超载设计，推算设计荷载为120kPa，由检测数据结果可见，复合地基承载力满足设计标准。当前，该路段路基稳定，路面平整、无开裂，头部位也下沉及桥头跳车现象，软基处理效果良好。

3.2 沉降控制方法

影响路基稳定性的一个重要因素为路基沉降，不均匀沉降会造成路基不均匀变形甚至开裂破坏，因此加速路基沉降速度与同步性极为重要：1)施工期路基沉降不均匀且速度较快，施工车辆与碎石桩施工的振动原状地基起到了加速排水固结及沉降速率的作用，可促进路基的初步沉降。2)确保路基整体沉降及同步沉降的重要阶段为预压期，此阶段必须控制填土速度，保证路基填土高度，确保预压静载力及沉降效果。可以允许当地车辆通行进行运营性预压处理，从而加速路基沉降速率。3)碎石桩既能提高复合地基承载力，还能作为排水通道保证固结排水效果，因此为起到良好的排水固结效果，在碎石桩施工前期需设置排水沟，以确保排水沟与碎石桩施工垫褥层间的排水顺畅。4)埋设4根分层沉降标，通过数据分析，沉降量多在2～4这三层范围内发生，且施工期沉降速率快，随着填土堆载预压时间的增加，沉降量基本呈线性均值变化，并趋于稳定。

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