谈软土路基处理的方法

宋 瀛 周 佳

(天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

谈软土路基处理的方法

宋 瀛 周 佳

(天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

从作用机理和适用条件两方面论述了不同软土路基处理方法的区别，重点讲述了对于道路路基设计中较为常见的换填法、袋装砂井或塑料排水板、水泥搅拌桩、一次预压+水泥搅拌桩二次处理方法，并论述了软土路基横向与纵向处理的范围以及不同软基处理路段的过渡方法，对于软土路基设计具有重要意义。

软土路基，预压排水法，水泥搅拌桩，CFG桩，适用条件

1 概述

软土路基是指由淤泥及淤泥质土、吹填土、杂填土或其他高压缩性土组成的地基。这种路段常见的问题包括路堤的失稳，桥头跳车，不均匀沉降等。为了减少上述问题，需要进行软土路基处理。常见的方法包括：换填法，预压固结，CFG桩，水泥搅拌桩，管桩，反压护道，铺设土工材料等方法[1-5]。不同的处理方法是针对不同地质条件的，因而研究何种情况下采用何种处理方法对于道路的设计具有重要意义。

2 软土路基处理方法的区别

2.1 作用机理

常用的软土路基处理方法包括换填，堆载预压，水泥搅拌桩，CFG桩等复合地基等。这几种方法的作用机理如下：

1)改换路基填料法：是将路基底面以下较小深度范围内的不良土层清除，再用具有较高强度和硬度，稳定性好，抗侵蚀性较好的填料分层填筑；同时用人工或机械方法对路基分层压实，夯实，振捣，使其满足工程要求的处理工艺，适用于软土厚度小于5 m的情况。

2)堆载排水预压处理：如袋装砂井或者塑料排水板+堆载预压，通过排水固结法来使地基土抗剪强度提高的速率加快，使路基及其上构造物利用自重分级逐渐施加，使软弱土基的强度增加，从而适应其上荷载的要求，最后达到设计指标。使用这种处理方式可使以下两个方面参数得到较好的解决：a.稳定方面，可使土基的抗剪强度提高速度加快，从而使地基的承载力和稳定性得到提高。b.沉降方面，使土基的沉降在加载预压期间得以完成或大部分完成，使其上构造物在运营期间避免发生过大的沉降或沉降的不均匀。

3)复合地基：水泥搅拌桩，CFG桩，管桩等。在路基及其上荷载作用下，荷载由复合地基中的打入桩和桩间的路基土一起承担；在复合地基设计时，要使加固桩之间的土体强度得到充分利用，使加固桩之间的土体对荷载的分摊作用充分发挥，从而优化复合地基的承载能力。在承受外部荷载时，加固桩与其间土体的变形是较为同步并基本一致的。因此，复合地基的变形将小于天然地基，从而使地基处理的目的得以实现。

复合地基是由加固桩和桩间土两部分复合而成，在其下仍有下卧层，在设计时，应复核其下卧层的强度和形变等指标。

2.2 适用范围

从各种软土路基处理方法的适用条件来看，区别在于：1)软土层厚度；2)是否存在箱涵，挡土墙或者桥台等结构物。对于一般路段，采用袋装砂井(塑料排水板)+堆土预压即可，对于土比较缺乏的路段还可采用水载。对于桥台，箱涵等结构物来说，一般采用复合地基，按照软土地层的厚度来选择水泥搅拌桩，是CFG桩还是管桩。对于24 m以上软基，为了节省造价，当不采用管桩时，也可以采用CFG+预压固结排水法，即先按照一般路段排水固结，然后再反开挖施工CFG桩，具体情况列于表1中。

表1 各种方法适用范围

2.3 设计思路

根据《公路路基设计规范》的要求，按照道路等级确定相应的工后沉降标准。然后结合该工程地质的实际情况及不同路段的要求，根据本文表1选取合适的处理方法。根据土工试验可算得路基极限填土高度，对于高于此值的路段，在设计时应按照工后沉降和填土稳定性来进行设计确定相关参数。

地基稳定性验算采用圆弧滑动中的估计有效应力法，按施工期和运营期的荷载分别计算稳定安全系数。如采用固结有效应力法(固结快剪指标)，其安全系数大于1.20，如采用改进总强度法，安全系数大于1.30。地基沉降量主固结沉降采用分层总和法。路基横断面上某点的施工结束后沉降等于该点在路面设计和运营年限内地基产生的沉降总量减去该点在路面和路基施工期的沉降量。对于复合地基则可按照地基承载力来确定桩径，桩间距等相关设计参数。

3 结语

1)常用的软土路基处理方法包括：换填法，水泥搅拌桩，CFG桩，管桩，反压护道，铺设土工合成材料等方法。

2)不同的处理方法对应着不同的适用条件，本文从路基荷载，软土性质来论述了换填法，袋装砂井或塑料排水板，水泥搅拌桩，一次预压+水泥搅拌桩二次处理方法，CFG桩，袋装砂井(塑料排水板)+水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)，管桩等方法的适用范围。

3)本文论述了软土路基的横向、纵向处理范围的原则，以及不同软土处理方法如何设置过渡段等相关技术问题。

4)本文的研究内容对于道路特殊路基设计具有一定的指导意义。

[1] 徐泽中.公路软土地基路堤设计与施工关键技术[M].北京：人民交通出版社，2007.

[2] 章丹峰，邓 浩，杨 彬.堆载预压法加固软基效果评价与测试分析[J].地下空间与工程学报，2006，2(8):1399-1402.

[3] 王春波.天津滨海新区吹填土固化技术及固化机理研究[D].天津:天津城市建设学院硕士学位论文，2007.

[4] 齐宏伟，王 印.CFG桩复合地基承载力计算方法分析[J].华北科技学院学报，2004，1(3)：46-49.

[5] 潘林有,谢新宇.用曲线拟合的方法预测软土地基沉降[J].岩土力学,2004,25(7):1053-1058.

Discussion on soft foundation treatment method

Song Ying Zhou Jia

(TianjinMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstitute,Tianjin300051,China)

From the mechanism and applicable conditions two aspects discussed the difference between different soft soil foundation methods, mainly discussed the more common replacement method, bagged sand well or plastic drainage board, cement mixing pile, one preloading + cement mixing pile secondary treatment methods, and discussed the transverse and longitudinal treatment range of soft foundation and the transition methods of different soft foundation treatment sections, had important significance for design of soft foundation.

soft foundation, preloading drainage method, cement mixing pile, CFG pile, applicable condition

2015-01-06

宋 瀛(1982- )，男，工程师； 周 佳(1983- )，女，工程师

1009-6825(2015)08-0153-02

U416.1

A