淺談道路軟基處理方法與施工質量控制措施

徐山峰

（中鐵十二局集團市政工程有限公司，廣東 珠海 519015）

淺談道路軟基處理方法與施工質量控制措施

徐山峰

（中鐵十二局集團市政工程有限公司，廣東 珠海 519015）

軟土地基具有天然含水量大、空隙比大、壓縮性高、抗剪強度低等特點。文章結合工程實例做出定性定量分析，同時提出相關的解決措施，以使地基固結，提高地基承載力，從而滿足道路施工質量要求。

軟基處理；方法；堆載預壓；排水固結；質量控制措施

隨著我國社會經濟的快速發展，城市路網結構在不斷完善，城市周邊道路在加緊建設，很多不滿足路基承載力要求的場地也越來越多地被征。為了使天然軟弱的地基得到更好的補強加固，需針對軟弱土基的水文地質狀況，靈活選擇多種地基加固手段對不良地基進行加固，以滿足上部結構對地基的強度、變形和穩定性要求。

1 道路軟基處理的基本過程

首先是對工勘報告中軟弱土層的含水量、容重、孔隙比、液性指數、壓縮系數、固結系數、滲透系數、承載力等物理力學特性進行分析，然后通過現場踏勘和調查進一步了解濕軟土層的成因，并根據工程的具體情況確定地基加固的目的是以控制沉降為主還是以路基穩定、提高承載力為主，從而明確相應的軟基加固方法。

影響軟基處理方案選擇的因素很多，即便是具有相同物理力學特性的軟弱土層，由于所處道路的位置不同，各種工程設施布局的不同，以及道路本身的條件不同，其軟基處理方案也會有不同的選擇。［1］

2 軟基處理的一般方法

目前針對軟土地基的不同構成有很多不同的處理方法，常用的處理方法按其原理和作法主要分有以下幾類：

2.1 表層排水法

對土質較好因含水量過大而導致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時降低地基表層部分的含水率，以保障施工機械通行。為了發揮開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果，應回填透水性好的砂礫或碎石。

2.2 敷墊材料法

對于地基土層不均勻，可能發生局部不均勻沉降和側向變位的軟土地基，可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力，來增強施工機械的通行，均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側向變位，以提高地基的支承能力。敷墊材料主要有化纖無紡布、土工布、玻璃纖維格柵等。

2.3 添加劑法

表層為粘性土時，在表層粘性土內滲入添加劑，改善地基的壓縮性能和強度特性，以保施工機械的行駛，同時也可達到提高填土穩定及固結的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產生團粒效果外，對被固結的土隨著時間的推移會發生化學性固結，使粘土成分發生質的變化，從而促進土體穩定。

2.4 砂墊層法

地基上部軟土層極薄且含水量大時，在軟土地基上敷墊0.5～1.2 m左右厚的砂墊層，這樣可達到固結軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用。同時，砂墊層又成為填土內的地下排水層，以降低填土內的水位，在進行填土及地基處理施工時，為施工機械提供良好的通行條件。

2.5 攪拌樁

攪拌樁是由攪拌樁柱體與四周軟土組成復合地基，從而提高地基承載力及地基強度，增大地基變形模量，減少地基沉降量。由于攪拌樁與軟土形成復合地基，故樁底應打在持力層上，形成支承樁，才能發揮作用。對未能打到持力層上的懸浮樁，工后沉降仍比較大，且受施工工藝等條件的限制，處理深度超過15 m后，樁身強度難以保障。其優點是施工工期短，對環境污染小，施工進度較易控制，施工技術成熟。

2.6 豎向排水固結法

在粘性土地基中設置垂直的排水柱，以縮短排水距離，促進地基排水固結，增加抗剪強度。由于垂直排水柱所用材料不同，分為砂井和紙板排水兩種。砂井排水法根據砂井的施工方法不同，可分為打入式、振動式、螺旋鉆式、水射式及袋裝式等。本法很少單獨使用，多與加載法或緩速填土法并用，對層厚大、均質的粘土地質最為有效，對泥炭質地基效果稍差。

3 城市道路軟基處理實例

3.1 工程概況

該工程地處佛山市三水區，我公司承建了該工程中的一部分，即道路設計里程 K2＋800～K3＋500，沿線有 6個軟基路段，總長度為1 770 m，工程沿線地形基本平坦，穿越稻田、水渠、魚池等，土質松軟，含水量較高。道路規劃紅線范圍軟土路基覆蓋率較高。

3.2 工程地質條件

本工程段在地貌單元上處于殘積坡積層，局部位置有淤泥軟土。根據地質鉆探資料，土層分布由上到下依次為：①耕植土；②淤泥（高液限粘土）；③礫砂（含細粒土的砂）；④全風化花崗巖。

其中淤泥層厚度為2.5～5.8 m，均為高液限粘土，呈灰黑、灰色，流塑、飽和狀，干強度較低，搖震反應緩慢。

3.3 軟基處理方案

根據當地軟基處理經驗：采用填土預壓法處理，排水固結時間長，且超載預壓需要土方兩次調配；單翻土曬干，處理深度淺，需設置過渡路面，路基沉降穩定后方可鋪筑高級路面。以上兩種方案均不符合該工程實際情況，故考慮采用多種方法綜合處理：

（1）對于軟土層厚度＜3.5 m的薄層軟土，如果在薄層之間有可供排水的砂層（厚度＞5 cm）時，可采用表層處理法、慢速加載法、路堤荷載壓重法等方法處理，否則一般可采用全部挖除換填的方法。由于該路段薄軟土層不存在夾層，道路路基寬度達到60 m，且多數路段填土不高，如果采用局部換填或擠出換填處理，地基內可能會遺留壓縮性高的土，從而留下后患。故采用全部挖除換填，從根本上改善了地基，不留后患，效果最佳最徹底。

（2）軟土層厚度＞3.5 m的路段，地基處理考慮采用塑料排水板。塑料排水板是一種能夠加速軟土地基排水固結的垂直排水材料。當它在機械力作用下被插入軟土地基中后，能以較低的進水阻力聚集從周圍土體中排出的孔隙水，在堆載作用力下，孔隙水順垂直排水通道排出，使土體達到固結的效果，從而提高地基的承載力。

3.4 塑料排水板施工工藝流程

塑料排水板施工的主要工藝流程是：平整地面攤鋪下層砂墊層→板樁位放樣→插板機定位→排水板穿鞭→下插套管到位→撥出套管→割斷排水板→插板機移位→攤鋪上層砂墊層。

主要操作步驟是：①插板機定位。樁位偏差和垂直度都要控制在規定范圍內，以保證排水板之間的間距符合設計要求；②將塑料排水板通過導管，從導管底口穿出，用錨具固定排水板；③對準樁位，用振動錘將塑料排水板連同導管、樁靴插入土中，達到設計標高；④拔管后，按露出地面的規定長度剪斷排水板。

本工程在淤泥頂面人工鋪設土工格柵（積淤嚴重部位再鋪設一層土工布），拋填砂墊層作為橫向排水及操作平臺，選用C型塑料排水板，用鋼軌式插板機打設至設計深度，排水板間距為1 m，呈正方形排列。板頭剪斷露出原地面15～30 cm，及時完成上層砂墊層覆蓋填平后，進入逐級堆載預壓階段。

3.5 堆載預壓

（1）分層加載：插打塑料排水板周后，分3層加載，平均厚度1.3 m，每層加載整平后均需輾壓密實。

（2）設觀測點，控制加載速度：為控制加載速度，防止滑坡，共設置44個觀測點，進行沉降量和穩定觀測，推測固結度。

（3）觀測頻率：第1、2層加載時，每天全面觀測1次；靜載前期每5 d全面觀測1次；靜載后期每7 d全面觀測1次。

（4）加載、卸載標準：堆載預壓時，每層均勻加載。加載速率、間隙時間等應根據實測沉降速率（＜10 mm/d）、側向位移（＜4 mm/d）等進行適度調整。預壓時，平均預壓130 d。卸載時，實測的地基平均固結達 80%以上，地面沉降速率降到＜1 mm以下，殘余沉降不大于300 mm時可卸載。

3.6 軟土地基沉降計算

根據《公路路基設計規范》（JTGD30－2004），各路段的允許工后沉降見表 1，可以看出，本工程路段工后沉降均能滿足規范要求。

3.7 排水板施工質量控制

塑料排水板施工時除必須滿足設計要求與相關規范要求外，在以下幾方面加強監測控制：

（1）塑料排水板的外包濾膜，受陽光照射后強度會急劇下降，因此對現場堆放準備使用的板材進行覆蓋，其余進入倉庫保管。

（2）為了摸清不同施工段的地質特點，確定不同插設深度時的施工規律，批量施工前試打排水板，以便準確地掌握單根排水板的施工時間和工藝，為大面積施工提供依據。

（3）施打時，排水板放置至卷筒固定架上，不允許堆置地面上。否則排水板易扭曲或表面濾膜受磨破損，影響排水效果。

（4）打入的排水板有時在提拔套管時被部分帶出，達不到設計深度要求。對此，當回帶較大時，有效的辦法是及時清理套管內的泥土雜質或將導管插深一些，使超深部分約等于回帶長度，保證施打深度滿足設計要求。

（5）施打完成后，注意清理干凈砂墊層與排水板端頭周圍的泥土，并用與原砂墊層同質量的砂回填，以保證排水暢通。

（6）打設好的排水板露端頭應及時埋入砂墊層，防止因打樁機移位、車輛進出或下雨等情況使之受損，影響排水效果。

3.8 處理效果

隨著施工方案的實施，軟基處理完成后，經過現場實際檢測，每層回填壓實度均達到規范要求且道路填方每層回填之后，機械碾壓時，未出現不均勻沉陷、彈簧、起皮及波浪等現象，證明用塑料排水板固結軟土地基具有排水迅速，效果明顯，施工快捷，質量易于控制，成本低廉等特點，特別是在深厚層軟土基和缺砂軟基地帶，塑料排水板具有良好的應用前景。

4 結束語

軟土地基有極大的危害性，如果不處理或處理不當，就會造成地基失穩，使道路沉降過大或不均勻沉降，對道路造成不同程度的危害，以上介紹的只是工地常用的幾種處理軟土地基的方法，具體施工還要根據工地的實際情況來選用，有時幾種方法可以交替或一起使用。

表1 沉降計算結果一覽表

1 宋祖妹、黃廣軍.道路軟基處理過渡段的幾種處理措施［J］.路基工程，2004（04）

2 施有志.市政道路軟基處理的一種新型方法［J］.中國市政工程，2007（02）

Discusses the Path Soft Base Processing Method and the Construction Quality Control Measure

Xu Shanfeng

The soft soil ground has the natural water content to be big, the void ratio is big, the compressibility is high, shearing strength low status characteristic.Article union project the example makes the qualitative quantitative analysis, simultaneously proposed that the related solution measure, causes ground solidifying, enhances the ground supporting capacity, thus satisfies the roadbuilding quality requirement.

soft base processing; method; piles carries the precompression; draining water solidifying; quality control measure

U416.1

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1000－8136（2011）03－0038－02