淺談路基工程中軟土地基的處理方法

摘要：軟土地基是一種不良地基，在其上進行公路工程的建設，需要采取一定的措施進行處理，才能滿足承載力的需求。本文就路基工程中軟土地基的處理方法作了一定的分析和探討，以供參考。

關鍵詞：軟土地基；路基工程；加固

隨著社會和經濟的快速發展，高速公路在地區建設中的作用越來越重要。同時，公路工程的發展對地基的承載能力要求也越來越高，天然的軟土地基遠遠不能滿足其對地基承載力的要求。若對軟土地基處理不當，往往會導致路基失穩或過量沉降，直接影響到工程質量投資和進度，因此，采取一定的技術措施對軟土地基進行處理是非常重要的問題。

1 軟土地基加固處理的必要性

軟弱土一般是指抗剪強度低，壓縮性高，滲透性較小的土。主要包括尚未固結的沖填土、雜填土、素填土、淤泥以及淤泥質土等。地基主要受力層是由軟弱土所組成的，稱為軟弱地基軟土地基的承載能力很低，一般不超過50KN/m2。由于軟弱土壓縮性高、透水性差，在建筑物或構筑物荷載作用下會產生很大的沉降和沉降差，而且沉降的延續時間長，很可能影響建筑物或構筑物的正常使用。另外，由于其強度低，地基承載力和穩定性往往不能滿足工程要求。因此，這種地基通常需要采取處理措施。

2 常用的軟土地基處理方法

軟土地基的處理方法很多，在路基工程實踐中常用的方法主要有：換填法、排水固結法和振動擠密法。其特點是技術可靠、經濟適用、施工容易、效果顯著且不受時空限制，故得到推廣應用。

2.1換填法（換土墊層法）

換填法是將基礎底面以下處理范圍內的軟弱土層部分或全部挖去，然后分層換填強度較高的砂、碎石、素土、灰土、粉質黏土、粉煤灰、礦渣及其他性能穩定和無侵蝕性的材料，并碾壓、夯實至要求的密實度為止。此法的處理深度通常控制在3m以內較為經濟合理。換填材料可用中(粗)砂，級配良好的砂石、灰土、素土、石屑或煤渣等。換填法的作用，是提高持力層的承載力，改善土的壓縮性，減小地基變形。當軟弱土較薄時，可全部挖去；當軟弱土較厚時，可部分挖去。填土可采用砂、碎石、素土等。現行的設計思路是將換填墊層作為基礎的持力層，利用基底附加應力在換填墊層中向下擴散時應力不斷減小的特點，選擇合適的墊層厚度，以達到軟弱下臥層頂面所受的壓應力不大于其容許應力的目的。

當路堤高度小于極限高度的2倍、軟土層較薄、填筑材料比較困難或雨季施工時，采用砂礫墊層。在填土與基底之間設一排水面，從而使地基在受到填土荷載后迅速地將地基土中的孔隙水排出，加快固結速度，提高地基的承載力，減少沉降，防止地基局部剪切變形。當軟土厚度不大于2m時，利用滲水性材料砂礫或碎石進行置換填土，可以降低壓縮性、提高承載力、提高抗剪強度、減少沉降量、改善動力特性、加速土層的排水固結、提高路基強度的目的。這種方法施工工藝較簡單但費用較高。除此之外，拋石擠淤法也是常用的方法。

2.2排水固結法

排水固結法是在天然軟土地基表層設置砂墊層等水平向排水體，在地基中設置砂井等豎向排水體，然后加載預壓，使土體的孔隙水排出，逐漸固結，地基發生沉降，同時地基強度逐步提高的方法。適用于處理各類淤泥、淤泥質粘土及沖填等飽和粘性土地基。主要加固方法有堆載預壓法、砂井法、袋裝砂井、真空預壓法、電滲排水法、降低地下水位法、塑料排水板法。排水固結法具有節省土方、少占農田、經濟有效等特點，可用于加固軟弱地基，特別適用于路堤高度大于極限高度或農田地段和填料來源困難的情況。在天然土層的水平排水性能較垂直向為好，或軟土存在有連續薄砂層時，采用此法較好。

2.3 深層密實法

深層密實法是指采用爆破、夯擊、擠壓和振動等方法，對松軟地基土進行振密和擠密。它與淺層加固(如機械碾壓和重錘夯實等)方法的不同點，不但在于其所用的施工機具不同，更為重要的是它可使地基土在較大深度范圍內得以密實。深層密實法也是當代地基處理工程的重大發展之一。深層密實法適用于軟土厚度3m的中厚軟土的加固，適用于分布面積較大的軟土地基加固處理方法，其加固深度可達到30m。通過振動、擠壓使地基中土體密實、固結并利用加入的具有高抗剪強度的樁體材料置換部分軟弱土體中的三相：氣相、液相與固相部分形成復合地基達到提高抗剪強度的目的。

2.4化學加固法

化學加固法是利用某些化學溶液注入地基土中，通過化學反應生成膠凝物質或使土顆粒表面活化，在接觸處膠結固化，以增強土顆粒間的連結，提高土體的力學強度的方法。適用于處理砂土、粉土、淤泥質粘土、粉質粘土、粘土和一般人工填土，也可以在處理裂隙巖體及已有構筑物地基加強中。常用的加固方法有硅化加固法、堿液加固法、電化學加固法和高分子化學加固法。

2.5加筋路基法

對于沉降量不大的路堤，高路堤填土適當采用土工布墊隔，限制了軟基和路基的側向位移，增加了側向約束，從而降低應力水平，加強了路基剛度與穩定性，提高了路基的水平橫向排水，使荷載均布。采用土工布覆蓋攤鋪，既提高路基剛度，也使邊坡受到維護，有利于排水，增加地基穩定性。

2.6反壓護道及側向約束法

（1）反壓護道法

反壓護道是在路堤兩側填筑一定寬度的護道，使路堤下的淤泥或泥炭向兩側隆起的趨勢得到平衡，以提高路堤在施工中的滑動破壞安全系數，達到路堤穩定的目的。反壓護道法加固路基的特點是不需要特殊的機具設備和材料，施工簡易，但占地較多、土量較大，后期沉降大，養護工作量大。一般適用于非耕作區、取土方便地區的軟土處理，對泥沼不宜采用。反壓護道在施工時，一般應先填包括反壓護道在內的砂墊層及路堤，最后填筑主路堤。同時在填筑中應避免過高堆填，而應分層鋪筑，充分壓實，并應有一定橫坡度，以利于排水：兩則反壓護道應與主路堤同時填筑，特別是反壓護道的填筑速度不得低于主路堤。

（2）側向約束

側向約束法是在路堤兩側坡腳附近打入鋼筋混凝土樁或者設置毛石齒墻等，可限制基底軟土的擠動，從而保持基底的穩定 地基在施行側向約束后，路堤的填筑速度可不加控制，較反壓護道節省土方和耕地，但需耗費一定數量的鋼筋、水泥、木材等，成本較高。

除了上述這些方法之外，軟土地基的處理方法還有水泥土攪拌法、強夯法、砂石樁法等多種方法。在確定地基處理方法時，還要注意節約能源、注意環境保護，避免因為地基處理對地面水和地下水產生污染，避免振動噪音對周圍環境產生不良影響等。

3 總結

軟土地基處理的方法雖然很多，但都有各自的特點和適用范圍，在實際工程運用中應根據具體的地質條件等因素選用合適的處理方法或合理的組合，按照施工工藝流程對軟土地基進行處理，以滿足地基承載力的要求，保證工程安全。