淺析道路軟土路基處理方法

摘 要：軟土路基處理是道路工程建設中面臨的一項重要的問題，這樣的路基土質松軟，含水量大，承載力較低，必須進行科學合理的處理，否則會造成路基強度低、施工結束后路基不均勻沉降過大，導致路面開裂或者塌陷，影響路面的使用性能。文章通過工程實踐的結合，對道路軟基處理設計的相關問題，進行了簡單的闡述和分析。

關鍵詞：道路設計；軟土路基；換填法；強夯法

引言

我國地質情況復雜多變，其中軟士分布廣泛，這樣的自然條件給道路工程的建設帶來極大的影響。在路基設計和施工中，對軟土地基的處理方法的選擇上要特別慎重。

1 概述

軟土為濱海、湖沼、谷地、河灘、等處于天然含水最高、天然孔隙比大、抗剪強度低的細粒土[1]。軟土的工程特性主要有：

（1）軟土路基具有含水量較高、孔隙比較大的特點。因為軟土主要由粘土粒組和粉土粒組組成，并含少量的有機質。軟土一般天然含水量≥35，天然空隙比為1～2。

（2）具有明顯的流變性。在剪應力的作用下，軟土承受剪應力的作用產生緩慢的剪切變形，并可能導致抗剪強度的衰減，在固結沉降完成后，軟土還可能產生可觀的次固結沉降。

（3）壓縮性高，透水性差。軟土的壓縮模量Es<4MPa，其壓縮性隨著液限的增大而增大。

（4）抗剪強度低。我國軟土天然不排水抗剪強度一般小于20kPa，有效內摩擦角20-35°。

2 軟土地基處理方法

常用的軟土路基處理方法有換填法、排水固結法、強夯法、水泥攪拌樁法等。

2.1 換填法

所謂換填法是指將路基范圍內的軟土清除，用穩定性好的土、石回填并壓實或夯實[1]。換填法是一種較經濟、簡便的處理方法。換填法的處理深度常控制在3m范圍以內。若換填層太薄，其作用不甚明顯，因此處理深度也不應小于0.5m。

2.2 排水固結法

適用于在較厚的軟粘土地基，是指通過多種技術手段在軟弱地基中設置一些排水通道，形成豎向或水平向排水體，通過逐級加載加壓方式，將土體中多余的水通過排水體加以排除，減少土體中的孔隙水，逐漸固結，地基發生沉降，同時逐步提高的方法[2]。

2.3 強夯法

強夯法也可以稱之為動力固結法或者是動力壓實法，這類方法是通過不斷將10至40噸的重錘提到高處讓它以自由體方式落下，這期間的落距一般是10至40米，這給地基帶來振動和沖擊，進而提升地基的強度以及降低它的壓縮性。強夯法適用于處理碎石土、砂土、非飽和細粒土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基的處理[3]。

2.4 水泥攪拌樁加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化學反應過程，利用機械設備將水泥噴入待處理的道路軟土路基內，并不斷上下攪拌均勻，促使水泥與土發生水解水化反應并形成凝膠體，最終形成一種穩定的結構整體，從而提高了土體的整體強度[4]。這種方法適用于處理淤泥、淤泥質土、粉土、黏性土、素填土、以及無流動地下水的松散砂土。

3 結合實際工程采用的方法

3.1 工程概況

項目位于北京市大興區舊宮鎮，南起黃亦路，北至北環路。規劃為城市次干路，紅線寬度40m，全長約3140m。

3.2 地質概況

根據道路工程巖土工程勘察報告，工程場地自然地面以下30.00m深度內地層自上而下詳述如下：

人工堆積層（Q4ml）：

①層雜填土：雜色，濕，稍密～中密，含大量磚塊、磚渣、灰渣、石子、碎石。

①1層素填土：黃褐色，濕，含少量磚渣、灰渣，主要成分為粉土。新近沉積層（Q4al+pl）

②層粉質黏土：褐黃色，可塑，濕，含云母、氧化鐵、有機質，局部為黏土夾層。

②1層粉砂：褐黃色～黃灰色，濕，中密，成分石英和長石，含云母、氧化鐵。

第四紀沖洪積層（Q4al+pl）

③層粉質黏土：褐黃色，可塑，濕，含云母、氧化鐵。

④層細中砂：褐黃色，濕～飽和，中密～密實，成分石英和長石，含云母、圓礫。

3.3 處理方案選擇

根據對工程技術條件的研究和理解，并結合周邊類似工程的建設經驗，確定軟基處理方案如下：

K0+000～K1+735.09路段，由于道路沿線部分①1層雜填土分布厚度較?。ê穸?.5m～3.5m），采取全部挖除，換填路基用土的處理措施。為降低含水量，提高路基承載力，路床下設置40cm灰土，摻拌灰量9%。另外，根據地勘報告，30#鉆孔、34#鉆孔附近②層粉質黏土存在1.00m～2.00m灰色淤泥黏土，含有機質較多，土的含水量較大，處于軟塑狀態，對該處路床下素填土、雜填土及灰色淤泥黏土全部挖除，換填路基用土。

K1+735.09～K3+139.7路段，由于①1層雜填土分布厚度較大（厚度5.0m～15.2m），考慮采取強夯的處置方法，提高路基土的強度并降低其壓縮性，改善路基土性能。

3.4 強夯法處治設計

3.4.1 強夯處理深度及寬度

強夯處治有效加固深度為雜填土層厚度，將加固路段劃分為兩個區段：

K1+735.09～K2+750及K2+880～K3+139.7有效加固深度不小于8米；K2+750～K2+880有效加固深度不小于4米。強夯處理寬度至路基坡腳線以外4米處。

3.4.2 單擊夯擊能

強夯處理單擊夯擊能，根據設計處理深度按照《建筑地基處理技術規范》

（JGJ79-2012）表6.2.1選取，優先選用重錘低落距，夯錘錘底直徑為2～3m，錘重15～30噸。

3.4.3 夯點布置

本次設計強夯夯擊遍數擬采用兩遍點夯、一遍滿夯。點夯采用間隔點式兩遍夯實法，夯點采用正方形插當法布置，間距為6m。夯點最后兩擊的夯沉量應滿足規范要求。點夯完畢后，場地滿鋪30～50cm厚路基填料（厚度可根據現場實際情況確定）后以前兩遍夯擊能一半的能量滿夯一遍，每個夯點擊數為3～5擊。夯點以梅花形布置，夯跡彼此重疊搭接不小于d/4，以保證路基填料表面平整和具有較高的密實度。

3.4.4 強夯處治標準

在大面積強夯施工前，需在場地內選取具有代表性的場地進行試夯，以確保強夯效果，驗證所用的強夯參數是否合理，確定合理的強夯施工參數。夯后要求地基土承載力特征值fak≥150kpa，夯后地基土壓縮模量Es≥15Mpa。

4 結束語

設計中對現場情況與軟基處理方法的靈活把握，是軟土路基優化的關鍵，并不能一味的追求先進的技術。每一種軟土路基處理方法均有其針對性、適用范圍以及局限性，設計過程中應要綜合考慮工程造價、工期要求和施工質量等主要因素，同時要吸收項目所在地區近年來的軟基處理工程實踐中積累的經驗。

參考文獻

[1]JTG D63.公路橋涵地基與基礎設計規范[S].

[2]黃生文.公路工程地基處理手冊[M].北京：人民交通出版社，2005. [3]CECS 279：2010.強夯地基處理技術規程[S].

[4]賈小燕.淺談水泥攪拌樁濕噴法加固軟土地基[J].城市建設理論研究，2013（29）.

作者簡介：樊存偉（1985，10），男，籍貫河北省廊坊市，畢業院校河北工業大學，交通工程專業，本科學歷，工作單位廊坊市奧通市政工程設計有限公司，從事道路交通設計工作。