高速公路软土地基的处理策略

高速公路软土地基的处理策略

随着我国改革开放的逐步深化，社会主义市场经济不断发展，对公路的需求量不断加大，难度也逐步提高，对软土地基处理高速公路有了新的需求。

高速公路 软土地基

随着我国改革开放的逐步深化，社会主义市场经济不断发展，对公路的需求量不断加大，难度也逐步提高，对软土地基处理高速公路有了新的需求。笔者结合自身的工作实践对此浅谈如下几点，与大家共享：

一、软土地区对路基的基本要求

1、路基的稳定性

在天然的软土路基上修筑路堤，当路堤填筑高度超过极限高度（极限高度的大小取决于路基的特性及填料的性质，通常为3～5m）时，则必须对路堤或路基采取加固措施，才能保证路堤的安全填筑和安全使用。

2、路基的沉降

软土地基的路堤，及时满足稳定性要求，不发生滑塌，但施工过程中以致填筑完成后，由于软土压缩性大，软土地基在路堤自重的作用下也会产生沉降，这种沉降在相当长的时间内持续，对路面的纵横断面产生影响，难以保证其平整性，引起路面结构的破坏。

二、软土路基成因

所谓软土，比规范中的定义广泛，包括强度达不到设计要求的湿粘土。路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的，而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效，使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高，路基长期处于潮湿状态，加上土的水稳定性差等原因，导致路基软化。

三、高速公路软土地基的处理策略

1、排水固结法

1）浅层处理。

使用比较简便的工艺技术和施工设备在地表形成排水层，最常用的是砂垫层法，其往往与砂井预压法和塑料排水板法等方法配合使用。

2）塑料板排水法。

利用塑料排水板作为竖向排水材料，通过受排水预压提高地基承载力。塑料板排水法—般用于泥炭饱和淤泥地段或土基松软地下水位较高的地段，其主要施工工艺流程为：清理整平场地——铺设排水砂垫层——插设塑料排水板——功口载预压——卸载。

2、强夯法

强夯法亦称动力固结法，强夯法施工设备简单，不需加固材料，费用低、周期短。但应注意，强夯法有严格的土质适用范围，主要适用于处理素填土、杂填土、砂土、低饱和度粘土、粉土和黄土地基。软土的饱和度接近1，是不宜使用强夯法的，但在有些地区，软土中夹多层松砂，具“千层饼”状构造，为夯击时高孔隙水压力的消散提供了条件。所以，采用强夯法首先应考虑的是地层构造。

3、反压护道及侧向约束法

1）反压护道。

反压护道是在路堤两侧填筑一定高度的护道，使路堤下的淤泥或泥炭向两侧隆起的趋势得到平衡，以提高路堤在施工中滑动破坏安全系数，达到路堤稳定的目的。反压护道法加固路堤的特点是不需要特殊的机具设备和材料，施工简单，但占地较多、土量较大，后期沉降大，养护工作量大。一般适用于非耕作区、取土方便的软土地区，对泥沼不宜采用。反压护道在施工时，一般应先填包括反压护道在内的砂垫层及路堤，最后填筑主路堤。同时在填筑时应避免过高堆填，而应分层铺筑，充分压实，并应有一定的横坡度，以利于排水；两侧反压护道应与主路堤同时填筑，特别是反压护道的填筑速度不得低于主路堤。

2）侧向约束。

侧向约束法是在路堤坡脚附近打入钢筋混凝土桩或者设置毛石齿墙等，可限制基底软土的挤动，从而保证基底的稳定。基底在施行侧向约束后，路堤的填筑速度可不加控制，较反压护道节省土方，少占耕地，但须耗费一定数量的钢筋、水泥、木材等，成本较高。

4、石灰浅坑法

施工中经常受粘性土含水量的影响，而出现“弹簧土”松软的现象。较轻的一般可以采用挖土晒干，敲碎回填的方法。对于大面积或小面积等不容面积的路段，都可以使用石灰浅坑法。具体做法为：挖深1米左右，大小40～50cm的圆形或方形坑，挖好后隔一天处理坑内的渗水，处理完毕后，倒入1/3坑深的生石灰，然后回填碾压。在轻度弹簧路段坑的坑距和行距为5～6米，在重度弹簧路段则为3～4米。

5、复合地基法

1）粉喷桩、旋喷桩。

它是用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械，在地下深层将水泥浆液或粉体经搅拌后通过化学和物理作用形成的桩体。并与桩周的加强土体形成复核地基，以增加地基承载力、压缩模量和抗剪力，可承担外部较大的何在。他们具有施工速度快、加固深度大、效果好、对周围环境污染小等特点，目前较多用于公路结构物及结构物与路堤过度地段地基处理施工，尤其是工期紧迫，要求限期通车的地段。粉喷桩和旋喷桩其作用相同，但也有不同之处，如粉喷桩是用于粉与软土搅拌成桩，其深度一般在15～20m，桩径一般在50～60cm，水泥用量掺入比为15%～20%，但最佳掺入比应根据室内实验确定。旋喷桩是用高压旋喷水泥浆液与软土拌合成为桩体，旋喷桩直径可喷射成40～200cm的桩柱体，长度也可深些。

2）碎石桩。

它是利用振冲器，在高压水流下边边冲边振在软土中成孔，并分段在孔内充填碎石形成碎石桩柱体，与挤密地基形成复合地基。通过以往在公路路基处理中使用取得的良好效果，但使用尚不广泛。

复合地基法比之前几种方法施工时间更快，效果更好，但由于动用机械多，使用材料贵，相应造价也高。故只要时间允许的情况下，尽量以时间换金钱，少用复合地基。为了保证桩基质量，在施工前应做好地质勘探并取出土地土样，做室内最佳配合比实验，以确定合理固化剂掺入量。在施工时要保证桩基位置、数量、长度及材料质量和用量、搅拌次数和冲振情况，同时还要做取芯检查或其他测试的手段如触探、荷载实验以了解其加固效果。

6、土木织物铺垫

在软土地基表层铺上一层或几层土木织物，沉降不均匀的现象就会在路堤填筑后减少，地基的承载能力得到有效提高，排水也不会受到影响。对于高含水量的超软地基如淤泥等，为了提高施工的可能性，土木织物铺垫作为前期处理，要在采用砂井或其它深层加固法之前进行。