软土地基处理在道路施工中的应用

王恒恒

摘 要：软土是工程地质中较为常见的不良地质类型，软土地基的处理质量直接影响到路基的基础承载力，也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。所以选择合理的软基處理方案及方法快速实施，从而取得预期的经济和社会效益，就具有重大的实际意义。本文主要介绍了软土的定义及其成因、常见的软基处理方法题等。

关键词：软土地基;路基;软基处理

随着我国经济的高速发展，高等级公路建设规模不断扩张。在道路修建期间，由于道路沿线较长，其跨越地层较为复杂多变，不可避免会遇到软土地基。由于软土形成的特殊性，其常常处存在深厚土层，在施工期间，必须按照要求及规范正确处理，若对软土地基处理不恰当，极大可能会导致路基产生不均匀沉降甚至失稳现象，致使道路路面出现裂缝及坍塌的可能性，降低道路的安全可靠性。高质量处理软土地基，很大程度上提高路基的承载力，同时也为建成后道路的安全运营提供了重要保障。

1 软土的定义及成因

软土一般是指在静力或缓慢流水环境中以细颗粒为主的近代沉积物，其直径小于0.1mm的颗粒一般占土样重量的50% 以上。工程上将淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土、冲填土、杂填土和饱和含水黏性土统称为软土。

软土的形成条件千变万化，主要是在水流不通畅、缺少氧气以及有多种有机物质下，且常于泥炭粉土交错沉积形成的。大部分的形成时期为全新世纪的中后期，也有形成期较早的软土，他们常常隐藏在坚硬密实的土层[1]。总体说来，在各种土中，软土可以说是比较年轻的沉积物，有的还是正在继续沉积的欠固结软土。

软土地基指以软土为主，与粉砂、泥炭等一些其它土层相间组成的地基，当然也存在厚度几十米、上百米而土质较均匀的软土地基。软土地基主要指大自然生成的地基，有时也包括弃土、吹填土及滨海围涂造地或山间填土地区的地基。

2 常见软土地基处理方法

软质土层因为本身的高含水率、高压缩性、低强度、弱渗透性、变形所需的时间长等工程特性，所以不能像其它原始地基那样直接用作天然地基，必须通过技术措施改良地基土以降低地基在承受载荷的情况下的产生的变形或不均匀下沉[2]。我们现在掌握很多种软基改良技术，且各自有各自的使用范围，下面具体介绍几种常见的处理方法。

2.1 表层排水法

表层排水法在路基在地面上的沟槽开挖，主要目的是利于地表水的排出，减少表面土层的含水率，为施工现场的大型工程机械提供良好的施工环境，为了发挥开挖盲沟在实际工程中的作用，常用透水性良好的砂砾回填[3]。沟道布局应充分考虑地形和土壤条件，使排水畅通。沟断面尺寸一般以宽度 0.5m、深0.5～1.0m。路基、盲沟应回填碎石，如果埋孔管必须保护好过滤的材料。

2.2 换填法

其原理是将软土地基下一定深度内的软质土层通过特定的方式清除，然后将一些稳定性好、强度高、压缩性较低以及没有侵蚀性的材料进行填充，如：鹅软石、矿渣、粉煤灰、碎石等[4]。并且在现场施工过程中需要人工、车辆、机械设备进行合理高效的组合方式来完成土体的换填。

换填法主要应用于软质土层较浅的地基处理中，其有效处理深度一般控制在在 3m 以内，其主要针对含有大量淤泥质土、杂填土、腐殖土以及已完成自重固结的软弱地基。

2.3 水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩通过特制深层搅拌桩机将水泥和软基的土体强制搅拌均匀，在搅拌期间，由于软土中含有大量的水分，将与填充的水泥发生一系列的化学反应，进而生成新的化合物，这些化合物容易形成具有胶结作用的溶液，使土体与周围的软弱土层结合在一起，形成整体稳定性高、承载能力强的水泥土桩。

水泥搅拌桩主要适用于淤泥质土、素填土、黄土等。

2.4 强夯法

该施工技术主要利用起吊机械设备将一定重量（一般为10～45t）的重锤起吊到离地基表面 10～45m 的高度，然后脱离重锤使其自由下落至地面进行对地基的夯实。强夯法其施工方法简单、快捷，施工工期相对较短，对地基的加固效果有显著提高，其承载能力可达到之前的 2～5 倍，沉降量以及水平位移减小压缩性最高降低 10 倍，结构土体强度高。

强夯法主要应用与地基中含有砂土、非饱和的粘性土以及杂填土。

2.5 水泥粉煤灰碎石桩

水泥粉煤灰碎石桩简称 CFG 桩，是在碎石桩的基础上发展起来，桩身主要由水泥、碎石、粉煤灰和水拌和以一定的级配制作而成[5]。其加固机理主要分为挤密作用、复合地基作用和褥垫层作用[6]。加固效果主要取决于桩端土承载力和桩身摩阻力，将桩打入深层至持力层可以保证桩端承载能力。

适用条件：适用于处理软弱粘性土、粉土、砂土和自重固结的素填土地基。对于淤泥、淤泥质土、有机质土、有腐蚀性地下水时应按试验确定其适用性。

2.6 抛石挤淤

在路基底部抛投一定数量的片石，将淤泥挤出基底范围，以提高地基的强度。这种方法施工简单、迅速、方便。主要适用于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度为 3～4m 的软土。抛投的片石大小，随泥炭或淤泥的稠度而定，对于容易流动的泥炭或淤泥，片石可稍小些，但一般不宜小于 30cm[7]。

2.7 冻结处理技术

冻结处理技术也是提高软土地基强度的有效方法，主要原理是使用氮和二氧化碳相结合，使液态二氧化碳膨胀，然后运用制冷装置对整个土层进行定型、冻结处理。这种技术可以有效提高软土地基的强度，防止其出现较大的压缩变形量。与其他几种技术相比，冻结技术被广大施工单位所采纳，并取得非常好的效果。

结语

随着我国经济快速发展，软土地基处理技术基本应用到实际的工程。但软土地基新处理技术的研发以及现有技术的更新也十分重要，应结合实际工程进一步研究。选择软土地基处理方法时，要考虑地基状况、道路性质、施工条件、周围环境等多方面因素。

参考文献

[1] 戢英.软土地基处理技术及在公路施工中的应用[D].天津：天津大学，2007.

[2] Rayhani M H，Naggar M Hel.Numerical Modeling of Seismic Response of Rigid Foundation on Soft Soil[J].International Journal of Geomechanics，2008，8（6）：336-346.

[3] 胡荣春，严朝.公路施工中软土地基处理的方法[J].建筑知识（学术刊），2011，15：58-61.

[4] 林峰，许明军.粉喷桩加固软土地基现场试验研究[J].中外公路，2004，24（5）：35-39.

[5] 曾炜.CFG 桩在软土地基处理中的应用研究[D].重庆交通大学，2012.

[6] Gerald A. Miller，Scarier Hazard. Influence of soil type on stabilization with cement kiln dust.Construction and Building Materials，2010.

[7] 张自力.抛石挤淤法在软土路基处理中的应用[J].中国高新技术企业，2014，24：37-38.