軟地基

道路施工中軟土地基的處理方法

摘要：軟土路基的成因很多，其性質也是不完全相同的，任何一種處理方法

都不能有效地應對所有的情況，因此在工作過程中，應仔細查清軟土路基的產生

原因及其性狀，選用適宜的方法處理軟土路基才能收到事半功倍的效果。本文探

討了道路施工中軟土地基的處理方法

關鍵詞：道路；施工；軟土地基；處理方法

軟土路基的危害性較大，如果處理不當就會造成道路不均勻沉降，使道

路產生裂縫及破損等情況，影響道路的使用甚至危害行車安全。以上介紹的是工

程實踐中廣泛采用的一些軟土路基處理方法，在工程中已較多采用，技術較為成

熟。實際施工過程中，應根據軟土路基的不同情況和限制條件選擇符合要求的路

基處理方法。只有科學選擇處理方案，精心施工，才能保證軟土路基處理得當。

一、道路軟土路基的特點

1、軟土路基具有含水量較高、孔隙比較大的特點。因為軟土主要由粘土粒

組和粉土粒組組成，并含少量的有機質，在不同地址環境下陳繼偉絮狀結構。軟

土一般含水量35～80%，空隙比為1～2。

2、軟土具有明顯的結構性，即當原狀軟土受到振動或擠壓以后，土體絮狀

結構連接受到破壞，土的強度顯著降低，甚至呈流動態。軟土擾動后，隨著靜置

時間的延長，其強度會逐步恢復。

3、具有明顯的流變性。在剪應力的作用下，軟土承受剪應力的作用產生緩

慢的剪切變形，并可能導致抗剪強度的衰減，在固結沉降完成后，軟土還可能產

生可觀的次固結沉降。

4、壓縮性高，透水性差。軟土的壓縮模量Es＜4MPa，其壓縮性隨著液限

的增大而增大。軟土滲透性小，一般豎向滲透系數在(10.6～l0.8cm/s)之間，

因此土層在自重或荷載作用下達到完全固結所需要的時間是很長的。

5、抗剪強度很低。我國軟土天然不排水抗剪強度一般小于20kPa，有效內

摩擦角20～350。在荷載的作用下，如果軟土路基能夠排水固結，軟土抗剪強

度將產生顯著變化。軟土排水固結速度越快，則其強度改善效果越明顯。隨著經

濟的發展，城市規模不斷擴大，目前我國已建成和正在修建的城市道路，很多區

域路基為軟土路基，軟土層較厚，分布較廣，軟土路基的處理工作成為道路建設

研究的重點。通常，軟土路基對城市道路的不利影響主要是由于軟土路基的抗剪

強度不足，難以承受路面傳遞的荷載作用，在荷載作用下軟土路基會產生局部或

者整體剪切破壞，從而產生路面路堤塌方、失穩，造成道路結構層的破壞。

二、道路施工中軟土地基的處理方法

1、表層處理方法

通常用于地表面極軟弱的情況。該法是通過排水、敷設或增添材料等辦法，

提高地表強度，防止地基局部剪切變形，保證施工機械作業；同時盡可能把填土

荷載均勻地分布于地基上。屬于這類處理方法的有：表層排水法，砂墊層法，敷

設材料法等。

（1）表層排水法

對土質較好因含水量過大而導致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，

排除地表水，同時降低地基表層部分的含水率，以保障施工機械通行。為了發揮

開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果，應回填透水性好的砂礫或碎石。

（2）砂墊層法

對于地基上部軟土層極薄且含水量大時，在軟土地基上敷墊0.5～1.2左右

厚的砂墊層這樣可達到固結軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用；同時，砂墊

層又成為填土內的地下排水層，以降低填土內的水位；在進行填土及地基處理施

工時，為施工機械提供良好的通行條件。

（a）如采用機械施工，在確定砂墊層厚度時，應考慮機械的重量，輪胎對

地面接觸壓力，偏心程度及軟土地基表層強度等在極軟地基上，僅用砂墊層來確

保大型施工機械的通行，往往需要較厚的砂墊層，是不經濟的，所以常與表層排

水或敷墊材料等法并用。

（b）砂墊層施工時應設放樣板攤鋪作業一般采用自卸汽車與推土機聯合操

作要盡量做到均勻一致用透水性差的粉土作填料時，其坡腳附近的砂墊層一旦被

土復蓋，就有可能妨礙側向排水，因此對砂墊層的端部要妥善處理。

(3)敷墊材料法

對于地基土層不均勻，可能發生局部不均勻沉降和側向變位，可利用所敷

墊材料的抗剪和拉抗力，來增強施工機械的通行，均勻地支承填土荷載、減少地

基局部沉降和側向變位，以提高地基的支承能力。敷墊材料主要有化纖無紡布、

土工布、玻璃纖維格柵等被廣為采用。

2、粉噴樁加固處理法

粉噴樁處理是用于加固飽和粘性土地基的一種方法。它是以水泥材料作為固

化劑，利用特制的攪拌機械在地基深處將水泥與原位軟土進行強制攪拌、壓縮，

并吸收周圍水分，經過一系列物理——化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水

穩定性和一定強度水泥加固土，它對提高軟土地基承載能力、減少地基的沉降量

及高填土路基穩定性具有明顯的效果。粉噴樁施工前應準備下列施工技術資料:

施工場地的工程地質報告，土工試驗報告，室內配比試驗報告，粉噴樁設計樁位

圖，原地面高程數據表，加固深度與停灰面高程以及測量資料等。場地平整、清

除障礙。如場地低洼，應回填粘性土;施工場地不能滿足機械行走要求時，應鋪

設砂土或碎石墊層。若地表過軟，則應采取防止機械失穩措施。

3、豎向排水固結法

排水固結法在地基中設置排水體，通過排水系統將地層中含水量較高的軟

土層透下來的水進行集中排水，它主要是由排水系統和加壓系統兩部分組成。

根據排水體的不同可分為砂井排水和塑料排水帶排水兩種。排水固結法是解決淤

泥軟粘土地基沉降和穩定問題有效措施。砂井排水主要是確定砂井的位置間距L

和砂井的直徑D，這些與當地土層的含水量有關，統計其含水量。井距常用范圍

為2-4m，一般砂井直徑為0.2-0.3m平面上呈矩形或梅花形布置。塑料排水帶排

水的優點：濾水性好，排水暢通，排水效果有保證。施工快、工期短，每臺插板

機每日可插板15000m以上，造價比袋砂井低。可在超軟弱地基上進行插板施工。

但是塑料排水帶在空氣中易老化，施工時應嚴格按照設計要求進行施工。塑料排

水板在施工過程中應保證板不扭曲、還要保證透水層沒有被污染的同時透水膜不

損壞；塑料排水板宜采用濾水膜內平搭接的方法連接，搭接長度不得小于

200mm。

4、加載法

加載法是為了預先促進軟土地基沉降，增加地基強度，以防止設置在填土上

或鄰接填土的路面和構造物或者埋入填土內的構造物發生有害沉降而導致破壞。

促進地基固結沉降的方法有：在地基上增加總壓辦法；減少土中的間隙水壓提高

有效應力法等。用填土荷載時，一般為填土加載法，后者又可分通過井點，豎井

等的降低地下水法和在地表面鋪砂，覆蓋不透水膜使之形成真空，依靠大氣壓力

加載來促進固結的大氣壓加載法。采用填土加載法時，須注意地基的穩定狀態。

而降低地下水法和大氣壓加載法則不必擔心地基遭到破壞，但受到地基適應性

的限制且工程費用大，一般不采用。上述方法，都很少單獨采用。

5、拋石擠淤

用于存在多處魚塘和常年積水的洼地。這些地方，軟土層位于水下，更換土

壤較為困難，或者基底直接落在含水量極高的淤泥中，土壤稠度遠超過液限，透

水性差、天然含水量大、壓縮性高，且這些地方大多為高填方路堤，若對軟基不

加任何處理或處理不當，往往會導致路基失穩或過量沉降，造成道路不能正常使

用。對于厚度較薄，表層無硬殼，片石能沉達底部的泥沼或厚度為3～4m的軟

土，采用拋石擠淤法效果最佳。

6、鋪設土工合成材料

土工合成材料的質量應符合設計或規范的要求。在采用土工合成材料加筋的

路堤填筑正式開工前應結合工程先修筑試驗路段以指導施工。鋪設土工合成材料

應按圖紙施工,在平整的下承層上全斷面鋪設。鋪設時出工材料應拉直平順,緊

貼下承層。可采用插釘等措施固定土工合成材料于填土下承層表面。土工合成材

料在鋪設時應將強度高的方向置于垂直于路堤軸線方向。應保證土工合成材料的

整體性,當采用搭接法連接時搭接長度宜為300mm~900mm;采用縫接法時,

縫接寬度應不小于50mm;采用粘結法時粘結寬度不應小于50mm,粘合強度應

不低于土工合成材料的抗拉強度。鋪設土工合成材料的土層表面應平整表面嚴禁

有碎、塊石等堅硬凸出物;在距土工合成材料層80mm以內的路堤填料,其最大

粒徑不得大于60mm。土工合成材料攤鋪以后應及時填筑填料,以避免其受到陽

光長時間的直接暴曬。填料應分層攤鋪、分層碾壓所選填料及其壓實度應符合規

范規定的要求。土工合成材料上的第一層填土攤鋪宜采用輕型推土機或前置式裝

載機。一切車輛、施工機械只容許沿路堤的軸線方向行駛。對于軟土地基應采用

后卸式卡車沿加筋材料兩側邊緣傾卸填料,以形成運土的交通便道。并使土工合

成材料張緊。填料不允許直接卸在土工合成材料上面,必須卸在已攤鋪完畢的土

面上;卸高度以不大于1m為宜,以兔造成局部承載能力不足。卸土后就立即攤

鋪,以免出現局部下陷。填成施工便道后,再由兩側向中心平行于路堤中線對稱

填筑第一層填料宜采用推土機或其它輕型壓實機具進行壓實,只有當已填筑壓

實的墊層厚度大于60mm后才能采用重型壓實機械壓實。雙層土工合成材料上、

下層接縫應交替錯開,錯開長度不應小于500mm。施工過程中土工織物不應出

現任何損壞,以保證工程質量。否則承包人應予更換重鋪。

三、軟土地基處理方法及技術應用時應考慮的因素

1、地基狀況

應考慮地基情況，一般應對軟土層較淺，軟土層較厚和軟土層厚且無砂層三

種不同情況進行分析。

2、道路等級要求的道路性質

（1）平整度要求應隨著設計要求的道路等級的增高而采取不斷增強的軟地

基沉降處理措施。當道路等級較低時，可以首先鋪置簡易道路路面，在地基沉降

結束之后再鋪置常規道路路面，此措施有利于節約施工資金。

（2）應考慮路堤的設計高度和寬度。

當采用換填法時，寬而低的路堤很容易出現局部破壞現象，而在設計高度大，

穩定性不足情況下，采用壓重法會受到比較大限制。另外當所設計道路路堤的寬

和高值增大時，地基產生壓力的底部將不斷加深，進而會引起深處黏土層的沉降

加大。

3、道路施工的周圍環境

（1）道路施工將對周圍環境造成影響，影響包括地下水的變化、處理地基

時的振動噪聲以及多余泥水的散落問題。因此應該在選擇軟地基施工方法前對于

環境影響加以考慮。

（2）由于道路施工過程中，周圍地基有發生大的隆起和沉降的可能性。因

此在路堤坡腳附近有重要建筑物和民房區情況下，應考慮將多方因素影響減到最

小。

總之，作為一種不良地基，軟土具備透性很差而具高壓縮性的特點特征。建

筑工程施工中，當天然地基相對較為軟弱，無法滿足設計要求需要，就需要對軟

弱地基進行人工加固處理后再進行修建路基的工序，一次來改善地基的基本強度

條件，也能夠達到提高地基的強度和減小壓縮性的目的。