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Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ
公路软土地基的处理方法
吴捷梧
（汕头市达濠市政建设有限公司，广东汕头５１５０４１）
工程技术
摘要：在高等级公路建设中，不可避免地会遇到软土地基问题。软土地基是具有含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、渗透性小、抗
剪强度低、固结系数小，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程性质，导致地基承载力往往不能满足工程设计的要求，因此，需要对地基
进行人工加固处理。处理软土地基有多种方法，如果处理不当，就会直接影响路基失稳或过量沉降，出现路基纵、横向断裂等病害。本
文通过结合施工实践。介绍公路软土地基的两种处理方法，以供同行参考借鉴．
关键词：软土路基；处理方法；设计要求；施工工艺
１工程慨况
汕头市某公路新建工程，路线全长９．８４８公
里，主线路基宽度为４０ｍ，设计车速为８０Ｋｍ／ｈ．。 本项目Ｋ０＋０００ ｒ２＋６８０、Ｋ４＋７６０～Ｋ９＋７５ １段为 软土地基，该段地处平原及其边缘的近陵地带， 地表平坦、开阔，大部分地面标高在１５￣２５之 间，多为农田或菜地，少数丘陵山地；场区内软 土普遍分布，多呈流～软塑状，工程性质差，具有 高压缩性，灵敏度高，在地面堆载较重的情况下 易产生蠕变及不均匀沉降，本场区软土处于欠 固结状态。通过地质勘探、取样测试，淤泥质土 层主要物理力学指标为：含水量ｗ＝３５％－７３％； 密度ｐ＝１．５７—１．７３￣ｅｍ ；孑Ｌ隙比ｅ＝１．１—１．９；液限 ｗ￣３５％－－６０％；塑性指数ｌ ｌ５￣２４；压缩系数０Ｌ眦一 ￣－．－０．７５－２１２０ＭＰａ ；固结系数ＣＶ＝（０＿５～１．０）ｘｌ０一 ，ｃⅡ ；不排水抗剪强度Ｃ￣＝１４－－２０ＫＰａ等。 ２处理软土地基的设计 ２．１袋装砂井排水固结 ２．１．１砂井间距、长度及其布置 一般路基及桥台台后采用袋装砂井加堆载 预压排水固结法进行处理，堆载高度为１ｍ，袋 装砂井按等边三角形布置，桥头部分砂井间距 为１００ｃｍ，一般路基砂井间距为１２０ｃｍ，孑Ｌ径为 ７ｃｍ，砂井深度由地基稳定和容许工后沉降计算 来确定，穿透软土层，砂井平均处理深度８— １８ｍ，容许工后沉降桥台与路堤相邻处不大于 ０．１ｍ，—般路堤不大于ｏ３ｍ。砂垫层厚度６０ｃｍ， 保证高出地表水位２０ｃｍ。考虑到沉降量较大而 设置４０－６０ｃｍ的预拱度以保证砂垫层的使用质 量。 ２．１．２设计计算： ①沉降计算 总沉降包括瞬时沉降Ｓｄ、固结沉降ｓｃ和次 固结沉降Ｓｓ。瞬时沉降是在加荷初始，地基土的 孔隙水压力来不及消散，土的孔隙来不及调整， 而由地基侧向变形引起的。这种沉降不大且很 快完成 一般不易精确计算；固结沉降是在上覆 压力作用下ｉ地基中的孔隙水逐渐排出使体积 发生变化引起的，是地基土的主要沉降：次固结 沉降是指孔隙水压力消散后，在一定的有效应 力的作用下，土骨架由于蠕动变形而产生。经计 算总沉降量为Ｓ＝７４ｃｍ，本段软土经袋装砂井处 理后，固结度达到８０％时所需要的固结时间为 ２９７ｄ。设计要求在固结度达到８Ｏ％时，工后剩余 沉降量为２２ｃｍ。 ②稳定计算 利用条分法对打砂井前和打砂井后两种情 况的路基滑动面进行稳定计算，比较其安全系 数。经计算，打砂井前和打砂井后路基滑动破坏 最小安全系数分别约为１‘３８和１．０６，说明打砂 井后路基才稳定。 ２．１３软土地基处理施工 一８４一 中国新技术新产品 施工时，先将沿线水塘、沟坑排水，填以砂 性土或中粗砂，与砂垫层袋装砂井构成统一排 水系统。砂垫层采用含泥量小于３％的中粗砂，
铺筑时由中线向外侧方向进行。砂垫层的厚度
确保高出水面２０ｅｍ。
袋装砂井的施工工艺包括下列几个方面： ①定位：在整平地面后，视软土地基情况， 铺设３０ｃｍ的砂垫层后，将打桩机按设计要求及 施工顺序定位。 ②成孔：采用导管式振动打桩机，在桩管垂 直定位后，将可开闭底盖的桩管打人地基土内， 达到设计深度。 ③下砂袋：砂袋选择聚丙烯编织袋。袋中的 砂料采用干燥及含泥量小于３％的中粗砂，渗透 系数不应小于５ｘ１０－￣ｍ／ｓ，要达到密实程度。先 将砂袋装好备用，待成孑Ｌ后用人工输人，管口端 部设滚轮。 ④拔出套管：砂袋下放完毕，启动激振器， 提升套管进行拔管作业。拔出套管时为避免将 砂袋带出，也可采取向管内注水的办法。 ⑤埋好袋头：将袋头埋人设计的砂垫层中， 砂垫层分两次铺设，既方便工作，又避免粘土等 杂物堆盖袋头，此时注意保持袋头垂直不卧倒。 ２．１＿４施工—监测 施工监测工作是与路基填土同时进行的。 在极限填高之前，因失稳可能性极小，路基填土 可快速施工而不会出现失稳，监测工作应着重 原始观测数据的收集。 本段主要采用沉降、侧向位移动态跟踪观 测。选取５个横断面分别布设地面沉降板和地 面位移桩。路基中心沉降板速率为４－７ｍｍ／ｄ，平 均为５ｍｍ／ｄ，小于设计要求的控制沉降速率 １０ｍｍ／ｄ，地面位移桩位移为２－５ｍｒｄｄ，平均 ４ｍｍ／ｄ，小于设计要求的５ｍｍ／ｄ。地面位移桩在 测试过程中，没有发生沉降和抬起现象，这说明 路基一直是在稳定的情形下进行加载的。地面 沉降板和地面位移桩的测试频率，在加载时每 日测试，停载时，每隔３￣４ｄ观测１ｄ，路基完成后 每１０ｄ测一次。路堤完成后放置６０ｄ，达到最终 沉降量的剩余沉降时为２５—２７ｍｍ，与设计计算 的２２ｍｍ接近。经观测，本项目软土路基在采用 袋装砂井方案处理后，路基沉降和稳定基本上 符合ｉ殳计要求，效果良好。 ２２搅拌桩加固处理 ２．２． 设计要求 箱涵软土地基采用水泥搅拌桩加固处理， 水泥搅拌桩桩径为￣５０ｃｍ，按梅花形布置，桩距 为１．５ｍ，桩长按穿透淤泥层设计，按湿喷法施 工。水泥搅拌桩水泥采用４２＇５Ｒ普通硅酸盐水 泥，水泥掺人量为５０－－５５ｋｇ／ｍ，水灰比为０．４－－－０５， 要求水泥土７天无侧限抗压强度不小于 ０．８Ｍｐａ，２８天无侧限抗压强度不小于１５Ｍｐａ，搅 拌桩的单桩承载力应不小于ｌ １０Ｍｐａ，处理后复 合地基承载力不小于１５０Ｍｐａ￣ ２２２２加固处理施工： 水泥搅拌桩施工工艺： ①放样定位：对搅拌桩现场整平后，按施工 设计图进行施工放样。将搅拌机移位至施工桩 位处后定位，孑Ｌ位误差不得大于５０ｒａｍ。
②调平钻机平台：使用４个支腿调整平台，
使钻机钻杆垂直度误差不大于１％。
③开机搅拌以１、２．３档逐级加速，将钻头
顺转钻进至设计深度，如遇硬土难以钻进时可
以降档钻进，放慢速度，在钻进时始终保持连续
送压缩空气保证喷浆门不被堵塞，保证下一道
工序送浆时顺利通畅压缩空气的压力，一般保
持在０．３－－０．３５ＭＰａ。
④提升钻杆喷浆搅拌，用反转法边搅拌边
提升喷浆。按Ｏ．Ｓｍ／ｍｉｎ速度提升，喷浆量为加固
湿土质量的１７％，水泥掺入量为５５ｋ＃ｎ。水灰比
０．４５，施工水泥浆配合比为：水２７５ｋｇ：水泥
５５０ｋｇｏ喷浆压力为０．６ＭＰａｏ提升到设计停灰面
时，应慢速原地搅拌２￣３ｒａｉｎ。
⑤重复搅拌，为保证浆体充分搅拌均匀，须
将搅拌头再下沉搅拌到原设计深度，再提升搅
拌，采用二喷ｓ．￣－ｒ方法，速度控制在０Ｌ５
０．８ｎ＇ｒ＇ｍｉｎｏ
⑥搅拌桩施工机具装有专门的自动计量装
置，该装置能自动记录沿深度的喷浆量和时间
记录等。现场每日施工结束后及时收取并作好
相应记录。
２．２．３搅拌桩处理的效果
根据设计要求，本项目箱涵软土地基采用
水泥搅拌桩加固处理完成后，按规定频率进行
取芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力
试验。检测结果：桩体比较完整、能达到持力层；
搅拌的均匀程度、桩体垂直度、桩长、含灰量及
强度等均能满足设计要求。经计算得出：Ｋ０＋
０００－Ｋ２＋６８０路段箱涵软土地基经搅拌桩处理
后的复合地基承载力标准植为：１７９ＫＰａ；Ｋ４＋
７６０～Ｋ９＋７５ １路段箱涵软土地基经搅拌桩处理
后的复合地基承载力标准植为：１８７ＫＰａ，均大于
设计值。取得了良好的效果。
３结束语
软土地基处理施工技术难度较大，质量要
求高，软基处治的方法很多，各种方法都有它的
适应范围。具体工程的地质条件千变万化，对地
基处理的要求不尽一致，而且施工部位采用的
机具、当地的材料都会不同，因此必须具体分
析，从地基条件、处理要求、处理范围、工程进
度、材料机具等方面进行综合考虑，以确定合适
的自治方法。
参考文献
ｆ１１陆遥．软土地基处理方法概述眦１２ｏｏ５２
『２１公路软土地基路基设计及施工技术规范圈ＪｒＩ’
Ｊ０１７－１９９６人民交通出版社．