浅析市政道路工程设计中软土地基的处理措施谢戈山

浅析市政道路工程设计中软土地基的处理措施谢戈山

谢戈山

谢戈山（广东省阳江市城市规划设计院529500）

摘要：文章阐述了市政道路软土地基的特点及危害，重点对市政道路软土地基的设计处理措施进行了探讨，提出了市政道路工程建设中软土地基处理技术的控制要点。

关键词：市政道路工程；软土地基；设计；处理措施

1市政道路软土地基的特点和危害

(1)软土地基的特点。①具有含水量较高、孔隙比较大的特点。

②具有明显的流变性。在剪应力的作用下，软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减，在固结沉降完成后，软土还可能产生可观的次固结沉降。③压缩性高，透水性差。④抗剪强度很低。软土在荷载的作用下，如果软土地基能够排水固结，软土抗剪强度将产生显著变化。软土排水固结速度越快，则其强度改善效果越明显。

(2)软土地基的危害。软土地基的强度和稳定性直接影响到基层和面层及道路的使用寿命。如果基层位于软土地基上，在荷载的反复作用下，地基土有可能挤入软土层，降低了地基的荷载强度，打破路面的受力均匀性，从而导致路面的破坏。又因土质含水量过高，很容易形成翻浆直到对路面的破坏。若软基面积较大，如果不采取处理措施，强行施工，在使用过程中，路面很容易产生开裂，下沉、翻浆、下陷或位移等危害，不仅影响到正常的道路交通，还会造成一定的经济损失。

2市政道路软土地基的设计处理措施

2.1针对软土地基的表层处理措施(1)表层排水法。如果软土地基含水量较大而土质却较好，可以采用表层排水法处理。在道路路基填筑前，在地表开挖沟槽，排除地表水以降低地基表层的含水量，为了使沟槽在施工中发挥盲沟作用，可以使用透水性良好的砂砾回填。水沟布设应全面考虑地形与土质情况，使排水畅通。水沟断面尺寸一般取宽0.5m，深0.5m～1.0m，路堤填筑前，宜用砂砾回填成盲沟。沟槽的布置沟槽布置要考虑地形与土质，以便于排水畅通，造沟槽尺寸一般取宽0.5m，深0.5～1.0m。

路堤填筑之前沟槽内用透水良好的砂砾回填成为盲沟，纵向盲沟沿道路纵向开挖，横向盲沟间距按10～15m布置。若埋设孔管，必须使用过滤材料保护。

(2)砂垫层法。对于软土路基层厚较薄，而且含水量较高时，可以采用砂垫层法排水固结软土路基，而且砂垫层会起到地下排水层的作用，以降低填土的内部水位，改善施工机械的作业条件。砂垫层用砂一般采用中砂及粗砂，应该有较好的级配，且颗粒不均匀系数不大于5，含量不宜超过3%～5%。通常情况下，为了保证施工机械的通行，砂垫层一般结合表层排水以及敷垫材料使用，一般使用横粗砂，当使用透水性较差的粉土时，必须进行妥善的处理。

(3)铺垫材料法。在软土路基表层铺设一层或多层土工织物，由于土工织物具有整体连续性好，抗拉强度较高，耐腐蚀以及施工便利的优点。铺垫材料法减少路堤填筑后的路基不均匀沉降，同时可以提高路基承载能力。铺垫材料一般采用编织土工布和土工格栅，将其铺设于软土路基表面，同时可以起到反滤、排水、隔离和补强的作用。

(4)添加剂法。软土路基的表层为粘性土时，可以采用在表层粘性土内掺入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性。使用较多的添加剂是生石灰，熟石灰和水泥。这类添加材料可以降低土壤含水量、产生的团聚效应，而且会随着时间的推移会发生化学性固结，从而增强土体的稳定性。

2.2针对软土地基的深层处置措施(1)排水固结法。排水固结法适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基，通过布置垂直排水井，改良地基排水条件，并采用加压、抽气、抽水、渗电等措施，加速土基排水固结以及强度增长，从而达到提高土基承载力，降低沉降的目的。排水固结法一般有堆载预压法、真空预压以及电渗排水法等。

(2)水泥搅拌桩加固。湿法搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过机械进行持续的深层搅拌，在路基深处将软土和固化剂强力搅拌，形成有足够的强度的复合地基。水泥搅拌桩加固分为浆喷法和粉喷法，当土质的天然含水量大于30%、塑性指数大于10时一般采取粉喷法，因为一般情况下相同的搅拌时间内粉喷法比浆喷法处理的软基强度要高，但是浆喷法施工便利，容易控制施工质量。水泥搅拌桩必须根据试验确定的技术参数进行施工，施工应该控制钻机下钻深度、喷粉高程以及停灰面，以确保搅拌桩有足够的长度。在喷粉接桩时，需保证喷粉重叠长度大于lm。搅拌桩施工时，水泥的泵送过程必须连续，固化剂的用量误差应控制在1%之内。完成搅拌施工后，将钻头提离地面，开启空压机，清除管道及喷嘴中的残余粉体和附着泥土，然后桩机移向下一桩位。

(3)振密挤密法。通过挤密或振动使深层土迷失，砂桩是利用打桩机在松散的砂性土或人工填土中冲击或振动成孔并灌填砂料后形成的桩体。在成桩过程中，由于以周围砂性土产生了挤密作用，或同时产生了挤密或振密作用，从而提高了周围土体的密度，改善了地基的承载性能和整体稳定性，减少了地基的沉降量，消除或部分消除湿陷性或液化性。挤密砂桩最初主要用于挤密砂土地基，随着高效能专用机具的出现，又逐渐用于可液化粉土地基的加固。近年来，通过与预压法联合使用，在软弱粘性土地基上取得了良好的效果，成为一种用途极为广泛的地基处理方法。

(4)水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）。水泥粉煤灰碎石桩也叫CFG桩，是指水泥通过水化反应以及粉煤灰的凝硬反应，生成了一种不溶于水的稳定高的结晶化合物，其主要成分包括硅酸钙水化物和铝酸钙水化物等，这些物质会不断延伸发展填充到石屑和碎石的孔隙中形成一个相互交织的空间网状结构，把原本松散的骨料粘结在一起使桩体的变形模量和抗剪强度大幅度提高。CFG桩的强度等级一般处于在C15~C25之间。通过柔性褥垫层的设置，使CFG桩复合地基得到均匀沉降和较高的承载力，是加固软土地基最经济、适用、快速、可靠的一种新型灌注桩。CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例。CFG桩对独立基础、条形基础、筏基都适用。CFG桩和桩间土一起，通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作，故可根据复合地基性状和计算进行工程设计。CFG桩一般不用计算配筋，并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料，进一步降低了工程造价。CFG桩的适用范围很广。

3市政道路建设中软体地基处理技术的控制要点分析(1)沉降处理。考虑到软土地基的不利工程性质，市政道路建设过程中地基处理难点之一就是沉降问题。沉降处理是市政道路建设中软土地基处理的难点与要点。软土地基处理中包括加速固结沉降和减少总沉降量两方面。加速固结沉降处理可采用加载预压、竖向排水和挤砂桩等方法，减少总沉降量处理可以采用换填好土、石灰桩、挤砂桩等方法。

(2)稳定处理。所谓的稳定处理，就是采取任何有效措施提高软土层的强度，增加地基的承载能力，以满足工程设计与施工的要求，方式包括置换法、挤实砂桩、混凝土桩等方法。除此之外，可以换个角度思考，不仅要思考如何增强软土地基强度，还应考虑如何阻止软土地基的强度降低。比如采用快速和分期填筑路堤的方法。

(3)其他处理。这些处理要点和难点相对于沉降处理和稳定处理而言，并没有那么重要，但也是不能忽视的重点内容。比如土层厚度、排水井设置路堤宽度和厚度设置、供料购进及使用、机械作业安排等。

参考文献：[1]廖正龙.浅谈市政道路软土路基处理技术应用[J].科技创新与应用，2013(19)：187-188.[2]黄琳香.市政道路软地基处理方法的特点和影响因素[J].江西建材，2013(03)：231-232.[3]蔡斌.浅谈市政道路工程中软土地基处理[J].民营科技，2010(11)：239-240.