高速公路软基处治措施及检测方法浅析

摘要：研究软基的特性和处治方法，根据不同路段的状况，选择适宜的方法加以治理，以提高地基的承载能力，减少地基的有害变形，这对修建高等级公

路具有十分重要的意义。 本文根据日南高速菏泽至关庄段、德商高速菏泽至商丘段及其他工地的施工经验，简单介绍了高速公路软基处治措施及检测方法。

关键词：高速公路；软基；处治措施；检测方法

1.高速公路软基处理常用方法

1.1 浅层软基处理技术

1.1.1 垫层法

通常用于路基填方较低的地段，要求在使用中软基的沉降值不影响设

计预期目的。设置垫层时，可以根据具体情况采用不同的材料，常用的材

料有砂或砂砾及灰土，也可用土工格栅、片石挤淤、砂砾垫层综合使用处

理。

1.1.2 换填法

在高速公路施工中遇到含水量较高，软弱层较浅，且易于挖除不适宜

材料时，一般采取挖除换填法，包括受压沉降较大，甚至出现变形的软基

和泥沼地带。处理这种地基，开挖前要做好排水防护工作，将开挖出的不

适宜材料运走或做处理，然后按要求分层回填，回填材料可视具体情况用

砂、砂砾、灰土或其他适宜材料。

1.1.3 排挤法

当高速公路经过水溏、鱼池和较深的流动性强的淤泥地段时，常遇到

含水量高、淤泥压缩性大、淤泥质粘土软基以及水下软基等，对这类软基

可采用排挤法来处理。排挤法又可分为两种：一种是抛石排挤，另一种是

爆炸排挤。

1.1.4 表层排水法

对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开

挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械

通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好

的砂砾或碎石。

1.1.5 添加剂法

对于表层为粘性土时，在表层粘性土内掺人添加剂，改善地基的压缩

性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固

结的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。

1.2 深层软基处理技术

1.2.1 袋装砂井法

袋装砂井排水固结措施，其施工简便，费用较低，加固效果较好。施

工时将袋装砂放入套管井内，填塞密实，逐节拔出套管，顶面铺设水平砂

垫层或排水砂沟。软基中的水分在上部路基填土载荷的作用下，通过砂与

水平砂垫层或纵横相连通的排水砂沟相通，形成排水通道，使软基中的水

分排走，从而达到排水固结软基的目的。

1.2.2 挤密砂桩法

采用类似沉管灌注桩的机械和方法，通过冲击和振动，把砂挤入土中

而形成的。挤密砂桩的主要作用是将地基挤实排水固结，从而提高地基的

整体抗剪强度与承载力，减少地基的沉降量和不均匀沉降。这种方法一般

能较好地适用于砂性土，不适用于饱和的软粘土地基处理。挤密砂桩用砂

标准要求与袋装砂井的砂基本相同，不同的是挤密砂桩也可使用砂和角砾

的混合料，含泥量不得大于5％。

1.2.3 振冲碎石桩法

碎石桩是一种与周围土共同组成复合地基的桩体。碎石桩处理软基过

程就是用振冲器产生水平向振动，在高压水流作用下边振边冲，在软弱地

基中成孔，再在孔内分批填入碎石料，这时振冲器边振动边上拔，使得碎

石料振挤密实。碎石桩桩体是一种散粒体的粗颗粒料，它具有良好的排水

通道，有利于地基土的排水固结。

1.2.4 粉喷桩

粉喷桩是利用粉体喷射搅拌机械在钻成孔后，借助压缩空气，将水泥

粉等固体材料以雾状喷入需加固的软土中，经原位搅拌、压缩并吸收水分，

产生一系列物理化学反应，使软土硬结，形成整体性强、水稳定性好、强

度较高的桩体，与桩间土一起形成复合地基，从而提高路基强度。其特点

是强度形成快、预压时间短、地基沉降量小。粉喷桩加固软基主要适用于

高含水量、高压缩性的淤泥、淤泥质粘土及桥头软基的处理。有关试验表

明，一般含水量大于35％ 的软基宜选用粉喷桩。

1.2.5 塑料排水板

塑料排水板是一种能够加速软土地基排水固结的垂直排水材料。当它

在机械力作用下被插入软土地基后，能以较低的进水阻力聚集从周围土体

中排出的孔隙水，并沿垂直排水通道排出，使土体固结，从而提高地基的

承载力。塑料排水板具有良好的力学性能、足够的纵向通水能力、较强的

滤膜渗透性和隔土性。

1.2.6 加筋土工布

加筋土工布一般被铺设在路堤底部，以调整上部荷载对地基的应力分

布。通过加筋土工布的纵横向抗拉力，来提高地基的局部抗剪强度和整体

抗滑稳定性，并减少地基的侧向挤出量，一般适用于强度不均匀的软基地

段、路基高填土、填挖结合处或桥头填土的软基处理。

1.2.7 钢渣桩法

钢渣桩法处理软基是利用工业废料的转炉钢渣作为加固材料，灌入事

先形成的桩孔中，经振动密实、吸水固结而形成的桩体，加固机理是转炉

钢渣吸收软基中的水分，桩体膨胀形成与周围土体挤密的主体，与地基形

成整体受力结构。

1.2.8 混凝土桩

低强度混凝土桩是近年来发展起来的一种新型桩，以低强度混凝土桩

为竖向增强体所形成的复合地基一般称为低强度混凝土桩复合地基。

1.2.9 深层搅拌

利用水泥或石灰等其它材料作为固化剂的主剂，通过特别的深层搅拌

机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产

生的一系列物理一化学反应，形成坚硬拌和柱体，与原土层一起起到复合

地基的作用。

2.软基检测

换填质量检测包括：分层施工质量检查和工程质量验收，主要是检验

垫层是否达到设计要求的密实度。垫层的分层施工质量检测可采用环刀压

入、灌砂法等。换填结束后，可按工程的要求进行工程质量验收，验收方

式可通过荷载试验或者静力触探试验等。

桩体质量检测方法主要有载荷试验、静（动）力触探试验以及波速试

验等，载荷试验主要检验复合地基的承载能力，静（动）力触探试验主要

检验桩间土的加固效果，波速法主要是通过测定地基处理前后基地中波速

的变化来判断处理的效果。静力触探主要功能是评价地基处理前后土的容

许承载力，但不适用于大块碎石类地层和基岩。动力触探是一种较为粗略

的定性方法。

强夯等表层处理的检测方法分为原位测试和室内土工试验。原位测试

可采用静（动）力触探、旁压试验、十字板剪切试验以及平板载荷试验等

等，质量检验的数量应根据场地条件和公路等级确定。

深层搅拌法的质量检测方法包括取样检验、现场载荷试验、开挖检验

等多种检测手段。在施工期间应及时检查施工记录，确保工程质量。

另外，在地基处理施工以及运营过程中进行变形观测也是常用的质量

监控及检测手段。观测内容包括：孔隙水压力观测、沉降观测、侧向位移

观测等，在施工期间可根据观测结果控制施工进度。

3.结语

软基处理一直是公路建设中的技术难题，地形的复杂多样决定了不同

的地质状况应采用不同的软基处理方法，即使相同的地质情况，采用不同

的软基处理方法也会有不同的效果，在高速公路软基鉴别、处治及检测问

题上常涉及建设单位、设计单位、施工单位及试验检测单位，涉及到资金

投入、施工方法、工程变更等一系列的领域，有关单位应协调处理、认真

对待软基问题，综合各种技术处理措施，才能真正处理好高速公路软基问

题。随着科技的进步，在科研人员、技术人员、施工人员等相关人员的共

同努力下，新的技术将不断涌现，将不断地推动高速公路建设技术向前推

进。

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