道路工程軟土地基處理方案分析

劉 策

(中建路橋集團有限公司，河北 石家莊 050000)

1 道路工程中軟土地基的處治方式論述及其選用一般原則

1.1 淺層軟基處理方法

淺層的軟土地基處治方法被定義為處治深度小于3 m的軟土地基處理，通常用于地基承載力不夠的淺薄層的軟土地段，以及少填少挖地段，是為了滿足道路本身自重及外界荷載對地基承載力的強度要求，因此需要對較薄的軟土路段加以處治。通常使用的處治方法有換填法、拋石擠淤泥法、淺層加固法，其中前面兩種方式均被稱為換填法。

(1)常用方法

換填法：一般都是采取使用人工或者機械的方式，將路基范圍內一定深度的軟弱土層予以清除出去，采用強度較高、穩定性較好的砂礫、碎石等材料回填，從而提高地基承載力。

拋石擠淤法：往淤泥中拋入一定數量的較大塊的石頭(最好是片石)，通過較大塊的石頭將淤泥基礎路基范圍以外，以此來提高地基承載力，降低土體自身的壓縮沉降；

淺層加固法：在軟土中摻入一定量的水泥或者生石灰，利用土體中富含的水分與摻入的水泥或者生石灰產生一系列的化學反應，產生一系列的化學產物，增加土體的強度與粘結力，進而達到改善土體原有性質的目的，從而達到增加地基承載力的化學作用。

(2)方法選用

①當地基淺層軟土的厚度小于3.0 m時，一般采取換填法或者使用淺層加固法；

②當遇到路堤填土的高度小于2 m或者少挖地段的軟土地基時，通常采取排水墊層配合淺層加固法的方法；排水墊層的厚度大小可以根據實際情況來測定，通常情況下，厚度大小為50 cm，可以優先選取透水性能良好的級配沙礫或者級配碎石；

③當路堤的填土高度較大時，淺層軟土的厚度小于3 m時，一般情況下可以考慮采取換填法，將其換掉用透水性才能回填。

④對于處在水塘、灘地以及經常積水的低洼地帶的軟弱土層，通常都會處于流塑狀態，當其厚度比較小時，一般情況下可以采取拋石擠淤泥法。石頭盡可能地選用弱風化或者中風化，甚至基本微風化的硬質石塊，首先選用大塊徑、棱角鮮明的堅硬石塊。

1.2 中層軟基處理方法

中層的軟土地基處治被定義為處治深度大小通常是3～15 m的軟土地基處理，同時也是相對于上述淺層軟土地基處治而言的。中層軟土地基處治方法一般用于軟土層厚度相對較大的路段。隨著科技水平的不斷提高，可以用于處治中層軟土地基的種類頗多，以下就選擇幾種比較普遍的方法進行簡單論述，具體分為水泥攪拌樁、塑料排水板、強夯置換法。

(1)水泥攪拌樁

水泥攪拌樁也就是指使用深層攪拌機或者粉噴機械將水泥漿或者水泥原材料跟路基土就地混合攪拌，拌合均勻以后形成水泥柱狀混合物土體，以此來增強地基承載能力，降低土層的沉降量，增強整體穩定性，通常有干噴法和濕噴法這兩種處置方式。其使用范圍大致是：

①現場直接剪切試驗所測得的抗剪切破壞強度的大小應小于0.01 MPa，同時路堤填土層厚度不大于7 m的地段，才適合本處治方法處理；

②根據水泥膠結材料的不同形態可以劃分為干噴法和濕噴法。干噴法通常適合于土壤含水量比較大的情況，反之，濕噴法則常適合于土壤含水量比較小的情況。

③通常情況下，濕噴法是選用單向攪拌施工的工藝進行現場施工的，當然，為了增強拌合的效果，也為了增加強度，在條件允許的情況下，可以采取雙向攪拌施工的工藝進行現場施工。

(2)塑料排水板

塑料排水板實際上是使用插板機械王軟土道路地基插入塑料排水板，以此來形成豎向的排水通道，然后在經過預壓排水，讓水分從排水通道中排除，從而加速土壤的沉降固結作用，進而提高土層的地基承載能力。其適用范圍為：

①通常用于處置厚度不小于5 m的軟土，但是最大厚度一般都小于30 m；

②如果選用真空預壓，那么應該選取透水性能良好的塑料排水板，如果條件允許的話，選擇可測深式塑料排水板更加能夠確保施工質量。

(3)強夯置換法

強夯置換法其實就是指利用夯錘在軟土當中通過夯擊形成坑洞，然后往坑洞內填充堅硬的碎石后，接著再多次夯擊，最后形成密實的置換碎石墩。其適用范圍為：

①如果在飽和粘性土的路基上直接選用強夯法進行處治，特別是淤泥于淤泥工程性質的土壤，那么幾乎是不具備效果的。

②強夯置換法的有效處治軟土的厚度應該根據現場試驗來測定，機械的選擇與軟土的特性是有效處置厚度的兩個決定性條件，通常該方法能夠處理的土壤厚度大致為5～10 m。

1.3 深層軟基處理方法

深層的軟土地基處治被定義為處治厚度大小通常是不小于15 m的軟土地基處理，同時也是相對于上述淺層與中層的軟土地基處治而言的。深層的軟土地基處治方法通常適合軟土層厚度比較大的路段，具有比較強的處治優勢。隨著科技能力的不斷發展，可以用于處治深層的軟土地基的類型較多，現在選擇三種比較普遍的常規方法來簡單闡述，具體為CFG樁、PHC管樁、釘形水泥土雙向攪拌樁等這幾種深層的軟土地基處治方法。

(1)CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)

CFG樁也就是指在軟土地基中以堅硬的碎石作為骨架材料，同時加入一定量的粉煤灰、石屑或者砂以及根據試驗測定所得含量的水泥，然后攪拌均勻，形成一種具有較高強度的樁體，一種半剛性材料的樁體。其使用范圍大致為：

①碎石作為骨架材料的主要材料，其粒徑的大小為0.5～2.5 cm；水泥可以選用比較常見的普通硅酸鹽水泥，但是強度等級必須30以上；對于粉煤灰而言，通常選取II級或這III級，如果材料受限時，宜考慮使用粗砂替代；對于石屑來說，粒徑的大小值區域應為0.25～1 cm，集料中的石屑比重一般為25%～33%；

②如果選取長螺旋鉆孔泵壓水泥粉煤灰碎石混合料進行施工時，該混合物的坍落度取值范圍為160～200 mm；

③當樁徑不同時，混合物應該進行試配，根據不同的需要選擇不同的混合物的摻入配比。

(2)PHC管樁(預應力高強度混凝土管樁)

PHC管樁也就是指管樁在專業加工工廠中預先張拉預應力，然后采用離心成型的工藝進行處理，再經過一系列的養護措施處理，進而制成的一種預構件；隨后運送到施工現場，采取錘擊、靜壓等施工方法將其壓入到軟土當中，進而形成具體很高承載能力的復合地基。其適用范圍為：

①地震烈度小于等于9°的區域，可以考慮采用；

②如果軟土地基中存在較多的孤石、地下障礙物等情況時，則本方法不能夠使用；

③針對噪音污染要求較高的地方應該使用靜壓法；反之，針對噪音污染要求不高的地方可以考慮使用錘擊法。

(3)釘形水泥混凝土雙向攪拌樁

釘形水泥混凝土雙向攪拌樁，也就是指在水泥混凝土攪拌樁成樁的施工過程中，由機械本身的動力同時驅動同心鉆桿上的內、外兩組攪拌葉片分別朝著正、反兩個不同的方向進行旋轉攪拌而形成的樁體。其適用范圍大致為：

①一般都是用于處理粉質土、淤泥、淤泥工程性質的土壤、軟黏土以及無流動地下水的松散砂土等路段；

②如果發現該地段存在腐蝕性地下水時，必須在施工現場進行現場試驗，以此來判定該方法是否能夠使用；

③樁的長度大小應該根據土壤層的沉降量來取值，樁體必須落在持力層上面。

2 結 論

本文對道路工程中的多種軟土地基處治方法進行了論述，大致歸納為了為淺層、中層及深層等這三種類型的軟土地基處置方法，為軟土地基的處置方案的初步選擇提供了有力的參考。