软土地基处理目的主要是保证路堤在施工及使用期间不会发生局部和整体剪切破坏，满足强度及稳定性要求，并且在使用期间内不发生较大的沉降和不均匀沉降，保证路面结构完整和车辆行驶平稳、安全、舒适。

　　工后沉降标准：采取一般路段路面竣工后15年之内路基底中心处的剩余沉降量不大于30cm；对大桥、中桥、小桥桥头5～7倍桥台高度范围内的引道路基，在路面竣工后15年内路基底面中心处剩余沉降量不大于10cm，而控制上路面的时间设计中采用沉降速率法，即在路堤修筑以后观测沉降变化过程，当沉降速率小于某一数值，沉降加速度小于零，并根据沉降曲线推断今后可能发生的沉降量小于工后沉降标准后，再施工路面。考虑到路面荷载对沉降影响较大，同时建议对软土地段采用等载预压措施。

　　稳定设计标准：稳定验算和稳定系数在施工期内，应用圆弧滑动法计算一般路基稳定系数应大于1.10；在营运期内，应用固结有效应力计算一般路段路基稳定系数应大于1.25；桥头填土路基考虑地震水平力的作用时，其稳定系数应大于1.10。

　　本标段软土地基处理设计是在大量的调查研究、室内试验及理论计算的基础上进行的，应用了软土地基有关最新理论，吸取了国内各高等级公路软土地基处理的成功经验，应用了有关沉降和稳定验算的电算程序进行计算和验算。

3　设计原则及方案选用分析

3.1　设计原则

　　软基设计是依照国内外成功经验，分别采用等载（超载）预压、粉喷桩、土工织物和砂垫层、塑料排水板等方法进行软基处理。对于软土指标差、须作稳定处理的路段，并考虑工后沉降和施工期要求，采用粉喷桩进行软基加固；对于软土指标差、但其稳定已基本满足要求，其工后沉降也基本满足要求的路段采用土工织物或砂垫层进行等载（超载）预压处理；对于工期容许、其沉降能控制的路段，可采用塑料排水板法处理。为使本标段处于软基路段的构造物与本设计相适应，对其基底处理和沉降缝亦作了相应的考虑。

3.2　方案选用分析

3.2.1　等载预压法

　　利用路堤堆载预压是最经济的处理方案，它的加固效果实在，消除工后沉降作用明显，当工后沉降仍不能满足要求时还可采用等载或超载预压的办法。南京机场高速公路地基的软土性质并不很差，并普遍存在粉砂夹层，或下卧砂层，因此土的原位固结系数一般要比室内试验结果大。因此，只要有一定的预压期，可不用或少用其它排水固结措施，从而节省大量的工程处治费用，其不足之处在于其处理的软土地基沉降量不宜太大，而且需要有足够预压期才能保证。

3.2.2　土工织物、砂垫层法

　　是在路基底铺筑砂垫层、土工织物。这是软基处理中常用的浅层处治方案，其目的在于防止由于局部承载力丧失而造成的路基填土与软弱地基相互混杂，补偿土中抗剪强度的不足，防止由此可能导致的园弧滑动破坏，并可有效地加快工期，降低成本，减少路堤间不均匀沉降。

　　砂垫层主要起加快排水固结作用。有研究资料表明，因固结作用排出的水量是极其有限的。

　　在没有水源补给的情况下，大致和固结沉降量相适应，如每天下沉1cm，每m2面积排出的水量仅10L/d，只需要具有一定透水性的材料，就完全能够承担起排水作用。土层的透水性是相对而言的，根据固结计算，相邻土层的渗透系数若相差50倍以上，渗透系数大的土层可按完全透水边界处理，在设计中充分考虑到这一点使软基处理方法更经济合理。

3.2.3　粉喷桩

　　是利用专门设备，借助压缩空气，将粉体加固材料（如水泥）喷射，并在加固的深层软土地基中强制原位搅拌压缩，并吸收周围水份，产生一系列物理化学反应，形成具有一定强度的水泥土桩体，并与桩间土共同作用组成复合地基。经过处理后的土体可比天然地基容许承载力提高1.0～1.5倍，并且土体压缩性明显减少，抗侧向变形能力有所提高，形成强度快，施工方便。对于处于桥头部位的软土，经粉喷桩加固处理，可明显防止软土对桥台桩基的侧向挤压作用，而且水泥土的固化时间较短，有利于加快施工周期，沉降的时间较为有利。其不足是用粉喷桩处理软土层时，若桩末穿透软土层会造成未处理部分软土层的沉降量增加，沉降速度变慢。因此，用粉喷桩处理软基时应将整个软土层穿透。

　　同时由于受到机械设备的影响，粉喷桩处治的软土最大深度不能超过15m，而且处治的费用比其他处治方法高。

3.2.4　塑料排水板

　　是人为地在软土层内造成渗水通道，在路堤填土自重荷载预压下加快排水固结，而塑料排水板虽具有短时间内加快地基排水固结，提高软基强度和承载力的优点，但从近来对塑料排水板的研究和实际应用表明，塑料排水板也有不利的一面，如破坏壳层，大大增加了到下卧软土层间的附加应力，增大了软土层的沉降量；土体扰动使原状结构破坏，产生附加沉降；加快次固结沉降的发生，使沉降时间延长等。因相邻的南京机场未作处理，为保持沉降发生的一致性，故在K28+600～K29+097段设计采用塑料排水板进行软基处理。

　　本标段施工各路段软土地基处理情况见表2。　

4　结论

　　（1）采用以上处理方案在理论上可保证路堤的沉降在设计许可范围内，但理论计算与实际结果由于种种客观原因可能存在较大差异，填筑在软基上的路堤设置沉降观测点进行长期观测，根据沉降过程线来推算工后沉降量，验证了理论设计计算沉降的准确性。

　　（2）采用粉喷桩处理地基，粉喷桩施工结束后14d即可填筑路堤，填土速度可不受正常施工时间限制，但应注意加强沉降观测。

　　（3）粉喷桩处理后的桥头，灌注桩可提前施工，然后填土预压。预压后，即可开挖以进行桥台施工。

　　（4）等载或超载预压路段，路堤施工至路槽标高后即按80%的压实度进行等代换算预压土，到达预压标高后做成双向坡排水，卸载后路槽按设计要求填筑进行路面施工。

　　（5）南京机场高速公路软土路段采用以上处治措施以后，实际施工后证明各种处治方法是合理可行的，达到了设计初期预计的效果，经1996年10月软基沉降情况调查，本标段沉降已基本稳定（详见表3）。