浅谈软土路基处理技术及实际应用

刘锋林

关键词：软土路基；处理；技术；应用

1.工程概况及地质情况

深圳外环高速公路位于深圳市北、东部，为深圳市西东向的一条外环快速干线，是深圳市“七横十三纵”干线路网布局的重要组成部分，也是广东省“九纵五横两环”高速公路主骨架网中的加密线。

深圳外环高速公路项目位于深圳北部及东莞南部丘陵谷底～盆地地貌带，跨越多种地貌单元，地形起伏相对较大，全线地形主要可分为剥蚀地形、剥蚀堆积地形、堆积地形三种类型。近年来深圳地区经济快速发展，移山填谷、大兴土木，使区内的地形地貌发生了很大的改变，相当部分地段台地、阶地、平原等分界线，野外特征已不明显。深圳外环高速公路里程范围K19+700～K21+780，位于深圳市光明新区，里程范围内地质条件复杂，存在较多类型软土路基，为该公路的修建带来较多困难。

2.软土路基处理常见方法

常规的软土地基的处理根据软土、淤泥的物理力学性质、埋层深度、路堤高度、材料场地情况、公路等级等因素分别采取换土、抛石挤淤、反压护道、渗水、土工材料、塑料排水板、粉喷桩、碎石桩、超载预压等措施进行处理。根据现场实际地质情况及考虑造价因素，深圳外环高速公路主要采用的软土路基处理方法有换填法、强夯法、CFG桩、水泥搅拌桩、重锤夯实加超载预压等。

2.1换填法

换填法是将软弱土层清除并清底，然后回填土、石屑等各种路基填筑适用材料。一般适用于淤泥质土、人工回填土等地质情况较差的软土路基，适用深度不超过5米，换填法的主要优势在于施工便捷、经济效益较好，主要缺点在于其挖除的非适用材料处理困难，对环境易于造成污染。

2.2强夯法

强夯法是利用重物对软弱路基进行强夯，增加其密实度，从而提高路基地基承载能力和减少沉降，可以用于加固各类砂性土、粉土、一般黏性土、黄土、人工填土，特别适宜加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料组成的杂填土。强夯法可明显提高路基承载力、压缩模量，主要采用强夯机械施工，其处理原理是将原状土或者回填土方施以能量，改变原软土路基的力学性能，可以减低建材的消耗。

2.3CFG桩

CFG桩是英文CementFly-ashGravel的缩写，意为水泥粉煤灰碎石桩。CFG桩为桩体中掺加适量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一种粘结强度较高的桩体，CFG桩桩长可以从几米到20多米，并且可全桩长发挥桩的侧阻力，使得复合地基承载力提高幅度大并具有很大的可调性。CFG桩施工简单、速度快、质量便于控制,通过褥垫与基础联接，保证桩周土始终参与工作，与传统的桩基相比,CFG桩配筋，桩体利用粉煤灰和石屑做为掺合料，大大降低了工程造价。

2.4水泥搅拌桩

水泥搅拌桩是我国在20世纪年代发展起来的地基处理新技术，它是通过特制的深层搅拌机械在地层深部就地将软土和水泥强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。软土基础经水泥搅拌桩处理后，加固效果明细，可以大幅提高基础承载力，适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质。

2.5重锤夯实加超载预压

重锤夯实加超载预压是深圳外环高速软基处理的一种复合软弱路基处理方法，该办法是将重锤夯实和超载预压相结合，以最小的代价获得满足设计要求的基础承载力。重锤夯实是由起重机将特制的夯锤提升到一定高度后，自由下落，重复夯击基床表面，使基床受到压密加固，消除或减少其压缩沉降。超载预压是一种物理的地基加固方法，即通过对软土地基预先加压，使大部分沉降在预压过程中完成，相应地提高了地基强度。重锤夯实加超载预压是一种复合软弱路基处理方法，适用于层厚不大的淤泥、淤泥质土，其优点是造价低、处理时间短，无废弃淤泥对环境不会造成影响。

3.软土路基处理实例

3.1K20+060～K20+308.250段软土路基处理

深圳外环高速公路主线K20+060～K20+308.250段软土路基土质含水量较大，地质钻探显示该区域分布有黑色淤泥质粘土，层厚1.5～3.8m不等，以软塑状态为主，未经处理不能作为路基持力层。

该段软土路基主要特点首先是处理面积大，含水量较大，因此采用换填法则挖除的非适用材料数量多、处理难度大、成本较高；其次，层厚1.5～3.8m不等（基本都小于3.6m），层厚相对较浅，也不适用于CFG桩或水泥搅拌桩等桩基础处理方法；第三是淤泥质粘土层软塑性状态，压缩模量较高，不适用采用高夯击能的强夯法施工。因此，综合考虑最终确定选用重锤强夯（降低夯击势能）+超载预压的复合软弱路基处理的方案。强夯主要加固处理表层较薄的杂填土，强夯势能降低为540kN•m,淤泥质土上下均有一层透水层，对排水固结有利，因此在不考虑采用竖向排水的情况下，超载预压排水固结加固处理淤泥质土。

处理方案确定后，对该段路基沉降量采用分层总和法计算主固结沉降Sc,计算公式如下：

Sc=×∆hi

式中Esi-路基中各分层的压缩模量（kPa）；

∆pi-各分层中点的附加应力（kPa）；

∆hi-各分层层厚（m）.

根据地质柱状图及路基设计图纸，取路堤实际计算高度为8.2m，计算得路面竣工后，基准期内的残余沉降0.297m,满足《公路路基设计规范》（JGJD30-2015）的一般路段施工后沉降0.3m的要求。

3.2K20+410～K20+550段软土路基处理

深圳外环高速公路主线K20+060～K20+308.250段软土路基主要分布为层厚7.2m淤泥质粘土，呈流塑～软塑状态，含少量腐殖质，未经处理不能作为路基持力层。

该段软土路基主要特点为层厚较深，不适宜换填法处理，呈流塑～软塑状态也不适用强夯法处理，土体内含少量腐殖质，采用水泥搅拌桩水泥不易于同腐殖质相结合，因此综合分析，该段软土路基适用于CFG桩法进行处理。

CFG桩间距为2m,根据地质勘测资料，7.2m后为粉质粘土，可作为持力层，因此桩长设计为10m，通过对CFG桩单桩承载力、置换率、复合地基承载力以及持力层承载力进行验算，均能满足规范要求。

4.结语

现代的软土路基处理方式方法较多，但各种不同地质情况应充分考虑处理办法的适用性、经济性及时效性等，同时，随着公路工程对路基施工的要求越来越高，对软土路基处理的科学施工工艺也要求越来越细，因此，深圳外环高速公路合理的采用各种软土路基处理方法，为打造品质工程打下了坚实的基础。

参考文献

[1]杨晓蓉.《公路路基软土处理方法》,《江西建材》,2012年,第2期.

[2]张新建.《软土路基的浅层处理》,《公路与管理》,2012年,第35期.