软土地基施工处理方案比较分析

软土地基施工处理方案比较分析

徐建国

江苏鸿基岩土工程有限公司225002

摘要：现代高速公路的软土地基在实际路基修建时，需实施加固处理。本文着眼于软土地基处理方案，对各种软基处理方案的适用范围进行深入分析，且通过对比软基观测成果，指出各种软基处理方案的实际应用性能。分别从施工进度、经济及技术等层面，开展全面比较与论证，最后确定各软土地基的最佳处理方法。

关键词：软土地基；施工处理；方案比较

在高速公路路基实际施工时，若天然地基较软弱，则被称之为软土地基。对于此种地基，无法满足变形要求与设计要求，当发生地震时，可能会出现失稳、震陷及液化等状况，因此，在实际修建路基过程中，需进行有效的加固处理。当前，公路当中较为常用的软土地基处理方法为复合地基法、加筋法、浅层处理法、灌浆法及排水固结法。在工程中比较常用的方法为土工格栅、塑料排水板处理或水泥搅拌桩处理等。

1.常见的软基处理方案

1.1水泥搅拌桩软基处理

用水泥搅拌桩来对软土地基进行加固，实际就是浆水泥浆或水泥当作固结剂，运用深层搅拌机械，于地基深部，以就地的方式，完成固结剂与软土的强制搅拌，增强其稳定性与整体性，除此之外，还能使加固土体满足具体的强度要求，进而实现地基承载力的提升，减少沉降变形，最终达到加固地基的目的与效果。水泥搅拌桩软基处理以排水性能差、压缩性差及强度低的软土较为适用，特别是20m范围内持力层为达标的软土路基。当前，某高速公路软土深小于18m的桥坡，多选用水泥搅拌桩预压处理方案。依据同类工程确定桩长，桥坡段则依据2倍的台后填土高度等分，即分成3个加固处理区，桩长不变，通过间距调整，对一般路堤段与桥坡段的差异沉降进行调整，利用此方法实施过渡处理，A区的桩间距为1.1m，B区为1.2m，C区为1.3m。针对台前1.5~2倍台后，需对桥台范围内及填土高度范围内实施处理。成桩的直径为50cm，桩顶做一垫层，厚度为30cm，以此对桩预应力分布进行调整。

1.2塑料排水板或袋装砂井软基处理

塑料排水板或袋装砂井乃为软基处理相应排水固结法的重要处理方式，对于其原理而言，即针对那些已经完成设置的竖向排水体的地基，实施预压加载，使土体沉降大致呈完成状态，以此来实现地基强度的提升，将地基后沉降最大化降低。针对此方法来讲，其对于具有较大的软土厚度、填土高及路堤稳定的软土路基较为适用。针对天然土层来讲，如若其水平排水性较之垂直方向，存在大于后者的情况，或者是软土当中存在薄层粉细砂夹层，则选用此方法可达到较好效果。结合固结沉降值，需将1层或2层土工布，铺设在塑料排水板上或袋装砂井上，再或者是选用砂垫层，针对具有比较大沉降的地段，可适当性调小塑料排水板的间距，以此强化排水效果，此外，通过增加2层土工布的铺设工作，能够得到更加稳定的路堤。

1.3土工格栅或土工布的软基处理

针对此方案来讲，其对软土地基进行处理，多应用在具有偏小的沉降量的路基上，对于其所持有的作用原理来讲，即利用土工格栅或者是土工布，以垂直变形方式把上部的填料扩散至水平方向，以此来最大化发挥上部填料的抗剪变形能力，增加软土地基表面相应承载力，此外，还能实现表面压强的一定程度减小，提升路基的承载力。运用土工格栅或土工布方案，最终目的在于，将路堤的整体性给予解决，控制可能出现的不均匀沉降状况，如果未进行固结排水处理，那么此方案在对软土路基处理上，便会具有较长的固结时间，因此，在处理构造物地基过程中，需将构造物结构相应设计工作做好，对沉降施加控制，以此为确保路堤段有均匀的沉降。在平常运用此方案进行软土地基处理时，多选用土工格栅、土工织物与袋装砂井相结合的处理方法。处理后，需留一定的预压天数，最终目的在于增加地基强度，且结合监理工程师相关要求及沉降观测结果，当沉降稳定之后，方能开展后续路面施工。

2.各软基处理观测成果对比

为保障路堤填筑质量，确保填土速率得以有效控制，在实际施工时，需细致检测软土路基段的位移与沉降，可通过埋设地表水平位移桩及沉降板的方式，动态观测地表水平位移情况与沉降情况，以此来更好的管理稳定与沉降。针对已建成的某大桥北岸公路来讲，该工程全长为15.890km，其路基均为软土，此工程软基观测小组在很早时候便着手观测，同步于填土施工，观测内容为地面沉降情况及地表水平位移情况，且观测比较各处理形式。因具有较多的测点，且具有较为频繁的观测频率，因此，能够得到比较丰富的原始资料，各软基处理方案相应测点的最大沉降值为：测点1:86km+000m（袋装砂井）为15.732mm/d，93km+300m（水泥搅拌桩）为6.632mm/d，93km+800m（土工格栅）为11.132mm/d；测点2分别为14.93.2=mm/d、4.232mm/d与11.499mm/d；测点3分别为15.399mm/d、6.174mm/d、11.032mm/d。由此数据可知，各处理方式有着不同的沉降速率，可能相关于其作用原理。（1）水泥搅拌桩通过结合固结体与软土，使之成为复合地基，减少地基沉降变形，提升承载力。（2）袋装砂井主要于荷载作用下，利用竖向排水体，实施加速固结操作，以此提升地基土的强度。（3）土工格栅即为利用土工合成材料，实现路基相应稳定性的增强，减少差异沉降。

3.各软基处理的适用方法

（1）针对那些较小的路基荷载，以及具有比较长填土施工时间的路段，可运用袋装砂井预压排水的方式来对软基进行处理，此乃一种经济适用且技术可行的方案；此外，结合各种地质状况，适当性的改变井距，使处理效果处于最佳状态。（2）针对需要提升软基承载力机控制地基沉降的地段，需考虑采用复合地基处理方式，如水泥搅拌桩等；另外，还需结合实际抵制状况，酌情、合理调整水泥搅拌桩等与搅拌桩桩长。（3）在处理土工织物时，可适当性的提升施工期路堤的稳定性，且对浅层土体侧向挤出进行适当性限制，以此来实现沉降量的减少。尤其是对路堤局部稳定性的提升，具有不大的代价，但却能够得到良好的处理效果。

4.结语

综上，无论何种软土地基处理方法，均存在着专属自身的处理适用范围，此外，还尤其优缺点与局限性，因此，对于各工程来讲，需最大细致化分析，结合工程费用、处理要求及地基因素等，全面研究与考量，从中选择最为合宜、效果最佳的处理方法。

参考文献：

[1]龚智辉.采空区软土地基及一般软土地基施工处理浅析[J].湖南交通科技,2002,28(4):13-14.

[2]陈丽敏.试析公路工程软土地基处理施工技术要点[J].中国新技术新产品,2014(18):153-153.

[3]田光盛.沪宁城际铁路软土地基处理设计与施工技术[J].铁道勘察,2011,37(3):77-80.