1、浅析道路软土路基处理技术 摘要：在道路建设中，我们不可避免地会碰到诸如软土路基等工程地质条件不好的情况，无法满足路基最基本的稳定、承载力以及变形要求。为此，需要通过人工的方法进行路基性质的改良，以此来更好地满足路基对于稳定、承载力和变形的要求。对于路基的处理，则最为主要的方式是通过工程技术提升路基土抗剪强度，以便于更好地改善路基土的渗透性、压缩性和动力性。避免路基土受到剪切的破坏，防止路基土液化，减轻振动，消除土的不利特性。 关键词：道路施工；软土路基；处理技术 一、软土路基概念和特性 对于软土而 言，广义上指的是压缩性高、强度较低的软土层，以孔隙比和有机含量为主。综合软土的技术指标，大致上可
2、以分为软粘性土、淤泥、淤泥质土、泥炭质土以及泥炭。通常把淤泥质土、淤泥、软粘性土等总称粘土。而对于一些有机含量高的泥炭质土、泥炭等总称为泥沼。各地不同原因形成的软土，都具有近于相同的共同特点，主要有：天然含水量高、孔隙比大。含水量在 34%-72%之间，孔隙比在 1.0-1.9 之间，液限一般为35%-60%，塑性指数 13-30，天然重度 15kn/m3-19kn/m3；透水性差。一般情况下软土的渗透系为 10 8-10 7cm/s；压缩高。压缩系数为 0.005-0.02，属于高压缩土；抗剪强度低。其粘聚力在 10kp 左右，内摩擦角在 0-5 之间；具有触变性。一旦受到扰动，土的强度明显
3、下降。流变性显著。其长期抗剪强度只有一般抗剪度的 0.4-0.8 倍。 二、道路工程软土路基施工原理分析 土体是由不同尺寸和不同成份的土粒组成的多相分散体系。就构成强度而言，土体属于分散介质，土体的强度由土粒之间的连接强度所决定。从构成土体的整体强度来讲，起决定作用的是土粒之间的粘聚力和土粒之间的内摩阻力。通常情况下，土中矿物都具 有不同程度的亲水性，水的浸入使土体与水发生强烈的相互作用，致使土粒周围的结合水膜加厚，特别是扩散层松弛结构水的增多而引起土体的膨胀。水的存在又起到润滑作用，降低了土粒之间的内摩阻力。 大量水浸入土体使土体离散，形成湿坍和水化现象，降低了土体的稳定性。影响土体稳定性的
4、因素较多，主要有分散度、土的成分、土中天然胶质的性质以及土体的密实性。土体的密实度越大，则孔隙率越小，水不易浸入土体，因而水稳定性较好。从土体的特性可知，含水量和密实度对于土体的强度、稳定性影响较大，也是加固处理的关键。加固土的方法有多种，按其技术措施可分为 :机械方法、物理方法、外加剂法、热处理、电化学方法等。 加固土时所出现的各种作用过程是非常复杂和多种多样的，视土的性质和结合料的种类不同而异。可大体概括为化学过程、物理化学过程、物理力学过程三种情形，根据不同的加固方法上述的每一过程都将可能占主导地位，但这三种过程处于相互联系、彼此配合和相互促进之中。一般说来只有产生化学过程和物理化学过程
5、才能使土体的强度和稳定性得以彻底的改善。而物理过程则是加速并保证化学过程和物理化学过程的充分发生。 三、软土路基处理方法及技术要点 1、置换法 在一定范围内挖出路基中的不良土，将其换填为好土并进行分层夯实，以此来进行路基持力层的路基处理。这是一种较为传统的浅层处理路基方法，可以在各种浅层软土路基进行使用；另外一种方法就是强夯置换法。此种方法是通过强夯施工机械并用硬质散体材料置换软弱土层。此种方法在进行施工时，用强夯机械将路基土挤密或排开，把硬质散体材料夯入路基中，最后形成复合路基。此法按置换方式不同又分为墩柱式置换和整体式置换。还有一种是碎石桩法，指的是用振动或冲击荷载将底部装有活瓣式桩靴的桩
6、管挤入地层，在软弱路基 中成孔后，再将碎石从桩管投料口处投入桩管内，然后边击实、边上拔桩管，形成密实碎石桩，并与桩周土体一起形成复合路基。同时碎石体在地层中形成排水通道起到加速固结的作用。此法适用一般软土路基；对于石灰桩法，则是采用机械成孔后，填入新鲜生石灰，其有效氧化钙含量不宜低于 70%，粒径不应大于 70mm，含粉量(即消石灰 )不宜超过 5%。生石灰在土体中吸水、膨胀、放热、离子交换作用，使桩四周的土体含水量降低、孔隙减小、土体挤密、桩体硬化。此法适用人工填土。 2、排水固结法 此种方法是通过在路基中设置排水系 统，排除土体中孔隙水，压缩土体，提高路基土密实度，进一步增强抗剪的能力，其
7、更适合在厚度较大的饱和土路基或冲填土路基中使用。其具体的方法有：堆载预压法。在软土路基上堆以土、砂、石或其它重物，使路基土在自然状态下逐渐固结。预压的荷载可大于或等于设计荷载。预压的时间应根据路基土的固结情况而定；砂井堆载预压法。先在路基中用机械设备打成井孔，在孔中灌满砂形成砂井，然后堆载预压，使土中的水能够迅速地就近流入砂井而排出，缩短排水固结时间，增强处理效果。 3、深层搅拌法 采用深层搅拌机械，在路基深部将喷 出的固化剂（一般为水泥、石灰、粉煤灰等）和软土强制拌和，结硬后成为足够强度的加固土，与天然路基形成复合路基，共同承担上部荷载，从而减少路基的变形，提高路基的承载力。水泥系的深层搅拌
8、法，按照施工工艺可分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法。具体采用何种方法，要根据被加固路基土的含水量而确定。当含水量小于30%时，宜采用喷浆搅拌法。当含水量在 30%-50%之间时，宜采用喷粉搅拌法。深层搅拌法对路基处理深度可达 15m。适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的粘性土、粉土等软土路基。 4、高压喷射注浆法 利用 钻机将带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，以高压将加固用浆液（一般为水泥浆）从喷嘴喷射冲击土层，土层在高压喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下与浆液搅拌混合，浆液凝结后，便在土中形成一个固结体。改变路基的结构组成，从而提高路基的承载能力，减少其沉降。高压喷射注浆法按注浆形式可分
9、为旋转喷射、定向喷射和摆动喷射。其固结体可为分为柱状、壁状、块状。此法适用于处理深度较大的淤泥、淤泥质土、粘性土、湿陷性黄土等路基处理。 5、真空联合堆载预压机理及技术 5.1 真空联合堆载预压法加固机理 由联合堆载和抽真空两个阶段组成真空联合堆载预压法，其加固机理实质是堆载预压法与真空预压法的组合，而真空预压赋予其更多的特性。堆载预压法与真空排水预压法同属于排水固结法，存在一定的差异在二者的加固机理中。真空排水预压法的加固机理，对其分析可用有效应力原理。太沙基的有效应力原理认为，压缩量的发生、土体强度的增长，都是以有效应力的变化为前提的。只有土体有效应力发生了变化，强度才会有变化，土体变形才
10、会发生，这就是排水固结法加固软土地基的基本原理。 5.2 真空联合堆载预压技术 加固软基真空联合 堆载预压法示意图如图 1 所示。它由堆载预压与真空预压两部分组成。真空联合堆载预压法是在施工真空预压的基础上，进行堆载预压施工是在膜上下压差达到设计要求并稳定 10d，若对特别软弱的天然地基，堆载时间可适当推迟。堆载预压施工前，必须覆盖细粒粘土 (中粗砂 )以及无纺土工布等保护层在密封膜上进行保护，然后碾压密实并分层回填。与单纯的堆载预压相比，有着相对较快的加载速率，一般不存在地基失稳的现象。在堆载结束后，进入真空堆载联合预压阶段，直到满足设计要求的地基沉降速率并停止抽真空，真空联合堆载预压结束。
11、 5.3 真 空预压抽气 装好真空泵系统 (将水箱、水泵、截止阀、闸阀、出膜口连接好 )，将自电工房配电箱 真空泵处漏电开关盒 真空泵的电接通后，真空射流泵空载调试，当真空度达到 80kPa以上在真空射流泵上时，试抽真空。仔细检查在压膜沟处、膜面上有无漏气处，发现后及时补好，漏气孔眼一般在抽气时，会发出呜叫声，寻声彻底检查，一旦得不到及时补救漏气孔眼，真空度再蓄水后很难达到 80kPa，而且难度很大，需放水检查。真空泵系统连接处逐台检查，在关闭闸阀的情况下，要保证泵上真空度能达到 80kPa，才能保证真空泵系统发挥最优秀 的功效。 5.4 真空预压卸载标准 当连续 4 昼夜实测地面沉降不超过
12、2mm/d，或地基固结度已达到设计要求的 85%时，或经实测土体强度增长到能满足上部连续填土荷载，经监理工程师验收，即停泵卸载，可终止预压。停泵卸载后，在 24h后测量地表回弹。终止预压后，应平整场地，所用各种管材、设备应及时拆除，做到工完场清。 结束语 我国地域辽阔，地质构造复杂多变，加之受到自然地理环境和气候多变等因素影响，更加剧了工程地质的复杂性。因此在道路工程建设中，有时不可避免地遇到工程地质条件不良 的软土路基，不能满足路基承载力、稳定和变形的要求。必须采取人工的方法改善路基土的工程性质，从而满足路基承载力、稳定和变形的要求。 参考文献 岑仰润，龚晓南，温晓贵 .真空排水预压工程中孔压实测资料的分析与应用 .浙江大学学报 (工学版 )， 2012， 5(1)： 16-18. 梁博 .沉降监测在高速公路软土路基施工中的应用 J.湖南农机 .2011(03) 刘洪涛 ;管立志 ;王亮水利施工中软土地基处理技术科技创新与应用2013-01-08 期刊 吴金权关于公路施工中软土地基处 理技术的分析 期刊论文 科技促进发展 -2011 年 2 期
