软基加固技术在道路施工中的应用

引言:我国幅员辽阔，地质条件复杂多样，软土地基广泛分布，给道路建设带来很大挑战。据不完全统计，我国软土面积约占国土面积的 8% ，主要分布在东部沿海地区、长江中下游平原等。在这些地区修建道路，必须采取有效措施对软土地基进行加固处理，否则将造成严重的工程质量问题和安全隐患。

1 软土地基的成因与危害

1.1 软土地基的成因

软土主要是指饱和软黏土、淤泥质土及淤泥等，其成因可分为两类:一是在水动力较弱的环境中，由含沙量小的悬移质泥沙沉积形成;二是在植被茂盛的浅水环境中，由动植物遗骸经微生物分解形成[1]。这两类软土在成岩作用尚不明显，土体结构疏松，孔隙较大，含水量高，抗剪强度低。此外，由于组成物质和沉积环境的差异，不同地区的软土性质也有所不同。

1.2 软土地基的危害

道路工程中遇到软土地基，如处理不当，极易引发路基沉降、变形、滑移等问题，严重时还会导致路面开裂、路基垮塌等事故。主要危害表现在以下几个方面:

(1)软土压缩性高、强度低，在上部结构荷载作用下，会产生大量沉降变形，且沉降历时长，不均匀沉降明显，严重影响道路的平整度和行车舒适性;

(2)软土渗透系数小，排水固结速度慢，饱和时孔隙水压力高，极易引发局部失稳和边坡滑移;

(3)软土的灵敏度高，遇水软化明显，施工扰动大时，还可能发生触变 液化现象，导致地基土全面失稳;

(4)含有机质较多的软土，还可能发生腐蚀和化学反应，破坏道路材料，降低工程耐久性。

因此，在软土地基上修筑道路，必须进行加固处理，提高其承载力和稳定性，减小工后沉降，才能满足道路工程的质量和安全要求。

2 软基加固的主要施工方法

2.1 换填法

换填法是指将软土开挖清除后，用强度较高的砂石、碎石等材料回填，以提高地基承载力的方法。在实际施工中，换填法多用于处理较浅的软土层，尤其对淤泥质软土的处理效果更为明显。

以某道路工程为例，现场勘察发现路基下存在厚度约 2～3m 的淤泥质软土层，考虑到软土层较薄，且对工期有较高要求，设计单位决定采用换填法进行加固处理[2]。施工时，首先利用挖掘机将软土层全部清除，清除深度略高于软土层厚度，以保证换填材料能够直接搭接在坚实的基底上。然后选用粒径在 5～10cm 的片石作为换填料，分层填入开挖后的基坑中，每层松铺厚度不超过30cm。填料完成后，采用重型压路机分层碾压，控制各层压实度不低于 90% 。经过现场承载板载荷试验，处理后复合地基的承载力可达150\~180kPa，满足了设计要求。

需要注意的是，虽然换填法操作相对简单，加固效果也比较明显，但该方法也存在一定的适用条件和局限性。当软土层厚度较大时，采用换填法需要开挖和回填的土方量也随之增加，不仅工程量巨大，而且施工过程中还可能诱发基坑涌土、边坡失稳等安全风险。因此，当软土层厚度超过5m 时，往往不再考虑采用纯换填法，而是需要与其他加固方法联合使用。设计人员必须根据现场实际情况，权衡工期、成本、效果等多方因素，才能做出最优的加固方案选择。

2.2 排水固结法

排水固结法是一种通过加速软土中孔隙水排出，促进土体固结，从而提高软土地基承载力和稳定性的加固方法。其基本工作原理是在软土地基中设置垂直排水通道，如砂井或塑料排水板，再利用堆载荷重进行预压，使孔隙水沿排水通道快速排出，土体在自重和荷载作用下逐渐压密固结，强度和刚度不断提高，最终达到加固目的[3]。

以某淤泥质软土路基为例，现场勘察表明软土层平均厚度约 8m ，考虑到软土层较厚，且含水量高，设计单位决定采用塑料排水板结合堆载预压进行加固处理。施工时，选用宽度 100mm 、厚度 4mm 的聚乙烯排水板，采用静压振动式打桩机将排水板插入软土层中，排水板顶部与软土层顶面齐平。排水板布置采用正方形网格，间距 1.5m 。完成排水板施工后，在其顶部铺设一层厚度 50cm 的砂垫层，再用砂砾土进行堆载预压，堆载高度控制为路堤高度的 1.2 倍。整个预压过程持续 6 个月，经过监测，软土层沉降量已达到设计预期沉降值的 85% 以上，满足了设计要求。

与传统的砂井排水相比，塑料排水板具有诸多优点。首先，塑料排水板的材料造价较低，施工也更为方便快捷。其次，塑料排水板能有效防止排水通道堵塞，使用寿命更长。此外，实践证明，塑料排水板的排水效果优于砂井，更有利于加快固结速度。这使得塑料排水板逐渐成为排水固结法的首选。

排水固结法适用于饱和软黏土、淤泥质土等饱和软土地基，对较厚的软土层(一般不超过15m)处理效果尤为明显，可大幅降低工后沉降，提高路基的整体稳定性。不过，排水固结法的处理效果主要取决于预压时间的长短，工期相对较长，一般在6\~12 个月以上。因此，对于工期要求较高的项目，设计时还需要平衡工期和加固效果之间的关系，必要时可考虑联合使用其他加固方法。

2.3 化学固结法

化学固结法是一种通过向软土中掺入固化剂，利用固化剂与软土发生一系列物理化学反应，从而达到改良软土工程特性的加固方法。常用的固化剂主要包括石灰、水泥、粉煤灰等无机胶凝材料，以及一些复合型固化剂。这些固化剂通过与软土中的细颗粒发生水化反应、离子交换、吸附等作用，使软土颗粒之间形成胶结，土体结构由松散变得密实，强度和刚度显著提高。

以采用水泥搅拌桩加固淤泥质软土为例，设计时将搅拌桩直径确定为0.5m ，桩间距 1.2m ，搅拌深度 15m ，水泥掺入量控制为软土干重的 15% 。施工时，采用专用的深层搅拌机械，将水泥与软土就地充分混合搅拌，形成柱状的水泥土桩。经过 28 天养护，复合地基的承载力可达到 180kPa 以上，满足了设计要求。水泥土桩不仅能快速提高软土的强度，而且具有整体性好、变形协调的特点，能有效减小路堤的不均匀沉降。

化学固结法的一大优势在于能够快速改善软土的工程性质，使软土层在较短时间内达到施工和使用要求。因此，该方法特别适用于对变形控制要求高、工期紧的路段，如路堤与桥台过渡段、涵洞接头等。但是，化学固结法也存在造价较高、固化剂用量大等问题，在实际使用时需要从技术和经济两方面进行综合比选。近年来，学术界和工程界还发展了一些组合型的软基加固新方法，如真空预压+塑料排水板、水泥搅拌桩+CFG 桩等，通过发挥不同加固方法的特点和优势，达到“ _1+1> 2”的联合加固效果。对于一些地层情况复杂的软基，往往需要通过现场试验和数值模拟等手段进行方案优选和参数优化，既要满足加固效果要求，又要兼顾施工便利性和经济合理性。

结语：综上所述，软土地基作为道路施工的一大“瓶颈”，必须高度重视并采取有效的加固措施。通过换填、排水固结、化学处理等多种手段的综合运用，可显著提高软土地基承载力，控制工后沉降，消除路基的安全隐患，为道路的高质量、高标准建设提供有力保障。软基加固技术的合理应用，不仅是道路工程建设的需要，也是践行交通强国战略、推动交通基础设施高质量发展的重要举措。

参考文献：

[1]谷巧敏.道路施工中软基加固施工技术的应用分析[J].汽车周刊，2025，(04):108-110.

[2]庄永菁.道路施工中的软基加固施工技术应用[J].运输经理世界，2024，(35):31-33.

[3]李超.道路施工中软基加固技术的应用分析[J].工程建设与设计，2024，(01):193-195.