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1 引言
在省道S262线K82+175～K95+579路段是位于农田的低填路段，在项目施工的过程中，我单位在填至路床标高整平后，该路段路基实测弯沉值达不到设计要求，无法进行路面面层施工。经设计单位现场踏勘，该问题发生原因为路基土含水量过高所致。问题路段表层土质情况良好，在30 cm 以下有一层有机黑土，厚1.2m 左右，土质较差，有机质含水量等均较大，在路基碾压过程中，孔隙水不能及时排出，形成超孔隙水压力，导致了弹簧现象发生，使得路基承载力不足，造成实测弯沉值超设计值。
2 高液限土的概念和特征
高液限土也叫“弹簧土”、 “橡皮土”，是指因土含水量高于达到规定压实度所需要的含水量而无法压实的黏性土体。它一般具有如下特征。
（1）土体中含水量高于压实所需含水量，但低于其液限，比最佳含水量大6﹪以上。
（2）土体已受到外力扰动。在外力作用下，土体中所含水分被揉进土颗粒中，封闭在密闭的固体空隙中，很难排出。
（3）土体表面固结，甚至半硬化形成坚硬的土壳体。
（4）可承受一定荷载。当作用的荷载低于表层壳体的承载力时，土体几乎无明显变化。因此用小吨位压路机碾压或者用较大吨位压路机碾压的初期，不会出现“弹簧”现象。随着压实遍数的增加，土体表层壳体被破坏，出现“弹簧”现象，且愈来愈剧烈，并伴有“液化”现象。
（5）“弹簧土”层下面的土体含水量偏大。在施工中要对“弹簧土”进行处理，首先要判断是“弹簧土”还是软土，特别是路基基底处理时尤其重要（这是因为路基基底土质是变化多样的，而路基填土必须是经过试验确定的适合路基填筑土体，一般不可能为软土）。
本项目发生问题路段路基下0.5～1m深度土壤进行取样试验，所得数据结果最大干密度为1.93g/cm3，最佳含水量为15.2%，塑限为13.2% ， 液限为32.5% ，最佳含水量15.4% ，而天然含水量达到22％～24 % ，属于严重超标的细粒土。针对上述试验结果，结合高液限土特征，判定该段路基发生的问题属于“弹簧”现象的发生，在路基填筑碾压过程中，孔隙水不能及时排出，形成超孔隙水压力，导致路基承载力不足，造成实测弯沉值超设计值。由于“弹簧土”土质工程性能差，不宜直接作为路基持力层，如采用做路基持力层必须进行路基处理。
3 几种常用的路基处理方案的比较
3.1 挖除换填
（1）施工中对于地表出现的“弹簧土”，面积不大，厚度和其下高含水量的潮湿土层的深度不大于2m ，特别是对于路基填土高度较小，一般低于3m 时，或者因某种原因无法将“弹簧土”层和其下的潮湿土层全部挖除，对坑底压实后用透水性差的填料（如粘性土或无机结合料稳定土）分层填筑压实，填筑至原地表后进行路基正常填筑。
（2）对于处理面积较大或“弹簧土”层及其下潮湿土层深度较大，厚度大于3m 以上，或者由于某些原因无法将“弹簧土”层下的潮湿土层全部挖除时，可采用挖除部分深度内的“弹簧土”和潮湿土。在未挖完的潮湿土上整平，稳压后铺设一定厚度的砂砾垫层的处理方法。一般垫层厚度应大于50 cm，分一层或数层填筑压实。填筑高度接近原地表时，在砂砾垫层上做防水封层，避免有水进入已处理基坑。
3.2 直接填筑
直接填筑是指对“弹簧土”层不进行处理，在其上直接用填料填筑的处理方法。一般情况下，对于路基填土高度大于3m，而出现“弹簧土”面积较大，并且其下层土含水量小于塑限，“弹簧土”层及其下层高含水量土层厚度总共不超过2m时，可在“弹簧土”层上直接填筑，而不必对“弹簧土”层进行处理。特别对于运距远，弃方量大，堆放困难的情况下，直接填筑具有明显的经济效益。处理施工时应注意：
（1）选择合适的填料，尽可能在填料含水量接近最佳含水量时压实（偏差±2﹪以内）
（2）严格控制填土分层厚度，对在“弹簧土”层上填筑的第一层填料，要将填筑层厚度控制稍大，其压实厚度在30～40 cm为宜，采用大吨位压实机械压实，高等级公路保证压实度达到90％以上。如果第一层填土层厚度太薄，因下部“弹簧土”层的影响，第一层填土层就无法压实，这在实际施工中已被证实。其出现原因如下：在“弹簧土”层上直接填筑时，如填筑层厚度较薄，当作用在其上的压实荷载卸去瞬问，其自重无法抵抗、平衡下面“弹簧土”层向上弹起的应变，就会使新填筑层结构遭到破坏（出现裂缝或新填土层形成“弹簧土”层）。“弹簧土”在碾压荷载卸去时向上反弹的应力及应变大小与形成“弹簧土”的物理力学性质而异。因此对“弹簧土”采取直接填筑时，应根据不同土质做实验，确定第一个填筑层厚度，但必须保证填筑层压实度达到要求，总的来说，在处理时应尽可能用大压实功率的机械对第一个填土层进行压实，尽最大可能加大填筑层厚度，确保第一个填土层不受下层“弹簧土”的影响，甚至破坏。
3.3 无机结合料进行稳定处理
当路基填土高度较小或路堑开挖后表层土含水量较大时，对含水量偏大，碾压时会发生“弹簧土”层的表层土进行厚度30 cm的无机结合料稳定处理。常采用掺加生石灰或水泥稳定“弹簧土”处理。这样处理对于工期紧、雨季施工或对含水量较大的土，晾晒时间较长，不能满足施工要求时，选用这种方法是比较有效的。
3.4 综合处理
在路基施工中，“弹簧土”层在施工路段中会大范围产生，由于选用的土质、所处的地形、水文、施工季节及施工工艺的差别，各处的“弹簧土”层的物理一力学性质和危害程度也差异很大。根据施工条件及经济比较，区别各部分具体情况，采取不同的处理方法，或对一个路段的“弹簧土”层选用两种以上的处理方法，方能做到既经济又能保证路基填筑质量和施工进度。
4 设计处理方案
针对上述处理方案及本项目路基土质的具体情况，设计院提出二种处理方案，并对其优缺点进行了比较。
4.1 对该部分土质进行换填处理，重新碾压
本项目设计弯沉值为233（0.01mm），对于实测弯沉值233～280（0.01mm）部分路段，采用换填60 cm处理（其中20cm末筛分碎石，40cm水泥稳定土），分3层碾压，超过280 （ 0.01 mm ）部分采用换填80 cm水泥稳定土处理（其中20cm末筛分碎石，60cm水泥稳定土），分4层碾压，压实度要求不变，按原设计方案执行。该方案优点在于便于实施，易于工期安排，同时对换填处理过的路基段弯沉值能更好的控制以期达到设计要求，缺点在于成本较高。
4.2 采用翻晒土基，重新碾压
对该部分弯沉值不达标的路段通过将路基下有机茹土层翻出晾晒的方法，减少该层薪土含水量，以期达到路基弯沉的要求。該方案优点在于施工简单，成本较少，缺点为需要工期较长，晾晒效果也由天气决定。此方案受其他因素影响较多，有机质也不能完全消除，同时晾晒后的效果也不好直接判定，需重新碾压后方能确定，同时对碾压后能否达到设计弯沉的要求，同样存在不确定因素，因此对工期存在较大的变数。
5 结束语
本工程的“弹簧土”土质采用换填处理，对于实测弯沉值233～280（0.01mm）部分路段，采用换填60 cm处理（其中20cm末筛分碎石，40cm水泥稳定土），分3层碾压，超过280 （ 0.01 mm ）部分采用换填80 cm水泥稳定土处理（其中20cm末筛分碎石，60cm水泥稳定土），分4层碾压，虽然投资较其它方案有所增加，但是令路基的弯沉值得到了很好的控制，为工程的快速施工提供了保证。
在省道S262线K82+175～K95+579路段是位于农田的低填路段，在项目施工的过程中，我单位在填至路床标高整平后，该路段路基实测弯沉值达不到设计要求，无法进行路面面层施工。经设计单位现场踏勘，该问题发生原因为路基土含水量过高所致。问题路段表层土质情况良好，在30 cm 以下有一层有机黑土，厚1.2m 左右，土质较差，有机质含水量等均较大，在路基碾压过程中，孔隙水不能及时排出，形成超孔隙水压力，导致了弹簧现象发生，使得路基承载力不足，造成实测弯沉值超设计值。
2 高液限土的概念和特征
高液限土也叫“弹簧土”、 “橡皮土”，是指因土含水量高于达到规定压实度所需要的含水量而无法压实的黏性土体。它一般具有如下特征。
（1）土体中含水量高于压实所需含水量，但低于其液限，比最佳含水量大6﹪以上。
（2）土体已受到外力扰动。在外力作用下，土体中所含水分被揉进土颗粒中，封闭在密闭的固体空隙中，很难排出。
（3）土体表面固结，甚至半硬化形成坚硬的土壳体。
（4）可承受一定荷载。当作用的荷载低于表层壳体的承载力时，土体几乎无明显变化。因此用小吨位压路机碾压或者用较大吨位压路机碾压的初期，不会出现“弹簧”现象。随着压实遍数的增加，土体表层壳体被破坏，出现“弹簧”现象，且愈来愈剧烈，并伴有“液化”现象。
（5）“弹簧土”层下面的土体含水量偏大。在施工中要对“弹簧土”进行处理，首先要判断是“弹簧土”还是软土，特别是路基基底处理时尤其重要（这是因为路基基底土质是变化多样的，而路基填土必须是经过试验确定的适合路基填筑土体，一般不可能为软土）。
本项目发生问题路段路基下0.5～1m深度土壤进行取样试验，所得数据结果最大干密度为1.93g/cm3，最佳含水量为15.2%，塑限为13.2% ， 液限为32.5% ，最佳含水量15.4% ，而天然含水量达到22％～24 % ，属于严重超标的细粒土。针对上述试验结果，结合高液限土特征，判定该段路基发生的问题属于“弹簧”现象的发生，在路基填筑碾压过程中，孔隙水不能及时排出，形成超孔隙水压力，导致路基承载力不足，造成实测弯沉值超设计值。由于“弹簧土”土质工程性能差，不宜直接作为路基持力层，如采用做路基持力层必须进行路基处理。
3 几种常用的路基处理方案的比较
3.1 挖除换填
（1）施工中对于地表出现的“弹簧土”，面积不大，厚度和其下高含水量的潮湿土层的深度不大于2m ，特别是对于路基填土高度较小，一般低于3m 时，或者因某种原因无法将“弹簧土”层和其下的潮湿土层全部挖除，对坑底压实后用透水性差的填料（如粘性土或无机结合料稳定土）分层填筑压实，填筑至原地表后进行路基正常填筑。
（2）对于处理面积较大或“弹簧土”层及其下潮湿土层深度较大，厚度大于3m 以上，或者由于某些原因无法将“弹簧土”层下的潮湿土层全部挖除时，可采用挖除部分深度内的“弹簧土”和潮湿土。在未挖完的潮湿土上整平，稳压后铺设一定厚度的砂砾垫层的处理方法。一般垫层厚度应大于50 cm，分一层或数层填筑压实。填筑高度接近原地表时，在砂砾垫层上做防水封层，避免有水进入已处理基坑。
3.2 直接填筑
直接填筑是指对“弹簧土”层不进行处理，在其上直接用填料填筑的处理方法。一般情况下，对于路基填土高度大于3m，而出现“弹簧土”面积较大，并且其下层土含水量小于塑限，“弹簧土”层及其下层高含水量土层厚度总共不超过2m时，可在“弹簧土”层上直接填筑，而不必对“弹簧土”层进行处理。特别对于运距远，弃方量大，堆放困难的情况下，直接填筑具有明显的经济效益。处理施工时应注意：
（1）选择合适的填料，尽可能在填料含水量接近最佳含水量时压实（偏差±2﹪以内）
（2）严格控制填土分层厚度，对在“弹簧土”层上填筑的第一层填料，要将填筑层厚度控制稍大，其压实厚度在30～40 cm为宜，采用大吨位压实机械压实，高等级公路保证压实度达到90％以上。如果第一层填土层厚度太薄，因下部“弹簧土”层的影响，第一层填土层就无法压实，这在实际施工中已被证实。其出现原因如下：在“弹簧土”层上直接填筑时，如填筑层厚度较薄，当作用在其上的压实荷载卸去瞬问，其自重无法抵抗、平衡下面“弹簧土”层向上弹起的应变，就会使新填筑层结构遭到破坏（出现裂缝或新填土层形成“弹簧土”层）。“弹簧土”在碾压荷载卸去时向上反弹的应力及应变大小与形成“弹簧土”的物理力学性质而异。因此对“弹簧土”采取直接填筑时，应根据不同土质做实验，确定第一个填筑层厚度，但必须保证填筑层压实度达到要求，总的来说，在处理时应尽可能用大压实功率的机械对第一个填土层进行压实，尽最大可能加大填筑层厚度，确保第一个填土层不受下层“弹簧土”的影响，甚至破坏。
3.3 无机结合料进行稳定处理
当路基填土高度较小或路堑开挖后表层土含水量较大时，对含水量偏大，碾压时会发生“弹簧土”层的表层土进行厚度30 cm的无机结合料稳定处理。常采用掺加生石灰或水泥稳定“弹簧土”处理。这样处理对于工期紧、雨季施工或对含水量较大的土，晾晒时间较长，不能满足施工要求时，选用这种方法是比较有效的。
3.4 综合处理
在路基施工中，“弹簧土”层在施工路段中会大范围产生，由于选用的土质、所处的地形、水文、施工季节及施工工艺的差别，各处的“弹簧土”层的物理一力学性质和危害程度也差异很大。根据施工条件及经济比较，区别各部分具体情况，采取不同的处理方法，或对一个路段的“弹簧土”层选用两种以上的处理方法，方能做到既经济又能保证路基填筑质量和施工进度。
4 设计处理方案
针对上述处理方案及本项目路基土质的具体情况，设计院提出二种处理方案，并对其优缺点进行了比较。
4.1 对该部分土质进行换填处理，重新碾压
本项目设计弯沉值为233（0.01mm），对于实测弯沉值233～280（0.01mm）部分路段，采用换填60 cm处理（其中20cm末筛分碎石，40cm水泥稳定土），分3层碾压，超过280 （ 0.01 mm ）部分采用换填80 cm水泥稳定土处理（其中20cm末筛分碎石，60cm水泥稳定土），分4层碾压，压实度要求不变，按原设计方案执行。该方案优点在于便于实施，易于工期安排，同时对换填处理过的路基段弯沉值能更好的控制以期达到设计要求，缺点在于成本较高。
4.2 采用翻晒土基，重新碾压
对该部分弯沉值不达标的路段通过将路基下有机茹土层翻出晾晒的方法，减少该层薪土含水量，以期达到路基弯沉的要求。該方案优点在于施工简单，成本较少，缺点为需要工期较长，晾晒效果也由天气决定。此方案受其他因素影响较多，有机质也不能完全消除，同时晾晒后的效果也不好直接判定，需重新碾压后方能确定，同时对碾压后能否达到设计弯沉的要求，同样存在不确定因素，因此对工期存在较大的变数。
5 结束语
本工程的“弹簧土”土质采用换填处理，对于实测弯沉值233～280（0.01mm）部分路段，采用换填60 cm处理（其中20cm末筛分碎石，40cm水泥稳定土），分3层碾压，超过280 （ 0.01 mm ）部分采用换填80 cm水泥稳定土处理（其中20cm末筛分碎石，60cm水泥稳定土），分4层碾压，虽然投资较其它方案有所增加，但是令路基的弯沉值得到了很好的控制，为工程的快速施工提供了保证。