軟土路基的危害及改善措施

李挺

摘 要：我國(guó)的國(guó)土面積十分遼闊，地域土質(zhì)存在著很多的差異，但軟土卻幾乎覆蓋了我國(guó)大部分土地。而公路建設(shè)中在無(wú)法更改建設(shè)線路時(shí)避免不了在軟土土質(zhì)上建設(shè)道路，而軟土路基的弊端卻非常多，其危害也不言而喻。例如，道路沉降、剪切拉裂等。能否有效的處理這些軟土路基的危害都是國(guó)家經(jīng)濟(jì)能否持續(xù)發(fā)展的因素。

關(guān)鍵詞：軟土路基；常見(jiàn)危害；改善措施

1 軟土路基的特性

軟土的特性在中國(guó)建筑工業(yè)出版社所出版的《工程地質(zhì)手冊(cè)》中有著明確的說(shuō)明：“天然含水量大、壓縮性高。承載能力低的一種軟塑到流塑狀態(tài)的粘性土，如淤泥、淤泥質(zhì)土以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土等”。在公路軟土地基中，常見(jiàn)的軟土大多是指處于軟塑或者流塑狀態(tài)的粘性土。其特性為含水量超標(biāo)，孔隙比過(guò)大以及滲透性差和流變性高，其特性尤為復(fù)雜。而由于公路修建的線路在特殊情況下不能更改，經(jīng)常會(huì)在軟土土質(zhì)上建立道路，而軟土路基由于其特性，若沒(méi)有有效的治理措施，就會(huì)導(dǎo)致公路的抗剪力度差，易沉降等危害的發(fā)生。

2 軟土路基對(duì)公路的常見(jiàn)危害

2.1 浸水沉降

軟土路基所導(dǎo)致的公路浸水沉降危害，而水分的滲透也是大多數(shù)危害的根本原因，浸水沉降多數(shù)發(fā)生在排水不暢的路段，水份滲透進(jìn)入路基，使得土體的自身重重增加，在車輛行駛的荷載作用以及水溫的變化等原因下就會(huì)導(dǎo)致路基發(fā)生大面積的沉降變形，嚴(yán)重影響了交通的運(yùn)輸。而當(dāng)路基產(chǎn)生大面積不規(guī)則沉降的時(shí)候，就會(huì)引起路面的開(kāi)裂，使得水分滲透進(jìn)路基進(jìn)而導(dǎo)致翻漿的危害，也就是人們常說(shuō)的“橡皮路”。經(jīng)常表現(xiàn)在路面局部的凹陷以及積水和顛簸等危害。

2.2 剪切拉裂

由軟土作為公路地基時(shí)，由于軟土的特性，會(huì)導(dǎo)致道路抗剪強(qiáng)度低，很難承受路堤以及路面的荷載作用。在車輛行駛的過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致路基強(qiáng)度下降，表現(xiàn)出很強(qiáng)的流動(dòng)性，甚至地基會(huì)出現(xiàn)局部或者是整體的剪切破壞，進(jìn)而導(dǎo)致軟土層側(cè)向滑動(dòng)，路堤沉陷以及坍塌等現(xiàn)象，影響交通運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)，極大的增加了維修的資金。

3 軟土路基的改善措施

當(dāng)公路的建設(shè)由于客觀原因無(wú)法更改線路，必須通過(guò)軟土土質(zhì)區(qū)域的時(shí)候，就必須針對(duì)軟土地基的特性作出有效的治理措施，使得其提高使用能力，避免沉降、翻漿等危害。

3.1 軟土加筋路基工藝

加筋路基的方法是針對(duì)于沉降量小的路堤，高路堤在填土?xí)r適當(dāng)采用土工布?jí)|隔，進(jìn)而限制阮籍和路基的側(cè)向位移，并增加側(cè)向的約束力，降低應(yīng)力的水平，最終加強(qiáng)路基的硬度以及其穩(wěn)定性，并提高路基的橫向排水能力，使得荷載均勻。而采用土工布覆蓋，技能提高路基的強(qiáng)度還能使得邊坡受到保護(hù)，有利于排水。

3.2 排水固結(jié)工藝

排水固結(jié)是一種較為復(fù)雜的工藝，其通過(guò)多種技術(shù)手段，在軟土地基中設(shè)置一定數(shù)量的排水通道，形成橫向和縱向的排水體，改變了原有的地基邊界條件，增加了孔隙水的排出量，利用結(jié)構(gòu)自身的重量和附加荷載，并且逐漸的加重，將軟土地基中多于的水分通過(guò)排水體排出，進(jìn)而減少土體中的孔隙水，并逐漸固結(jié)，使得地基沉降，同時(shí)提高地基的強(qiáng)度。但該工藝施工時(shí)間長(zhǎng)，雖說(shuō)消耗資金較少，但還需要根據(jù)情況來(lái)選擇。

3.3 擠密樁工藝

擠密樁工藝是通過(guò)相關(guān)的開(kāi)孔機(jī)械，對(duì)軟土地基開(kāi)孔，然后在孔中灌注以砂、土、石灰為主材料的混合料，在經(jīng)過(guò)相關(guān)的沖壓機(jī)械，將混合料搗實(shí)，進(jìn)而形成較大的樁體，利用其橫向擠壓的作用，使得軟土地基中的顆粒與孔隙減少，最終使得軟土地基承載力提高，減少日后的變形情況發(fā)生。具體灌注的混合料需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的土質(zhì)勘測(cè)情況來(lái)選擇，如軟土呈現(xiàn)為松砂和粘粒含量小的普通粘土可以將灌注材料換為砂料，形成砂樁后，可以有效的防治砂土基層的震動(dòng)液化；若在空中灌注石灰，可以使得軟土土質(zhì)中的水分大量的被吸收，并且膨脹、發(fā)熱以及離子交換的作用，能改善元軟土地基的性質(zhì)，促使樁體剛化，減小周圍軟土蠕變所引起的位移，適合處理機(jī)密軟土層。該工藝對(duì)相關(guān)地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)人員要求極高，并且機(jī)械的購(gòu)入費(fèi)用相對(duì)昂貴，主要適用于運(yùn)輸力度特別大的高等級(jí)高速公路上。

3.4 高空拋石工藝

公路建設(shè)施工時(shí)，對(duì)于路基的建設(shè)上淤泥過(guò)多的軟土土質(zhì)時(shí)長(zhǎng)會(huì)碰到。如何將淤泥土質(zhì)置換出來(lái)，使得道路地基更加的平穩(wěn)，這就需要高空拋石的工藝來(lái)處理。高空拋石的工藝也就是使用大量的土石材料在高空拋至與你表面上，這需要通過(guò)相關(guān)的機(jī)械設(shè)備，如塔吊和高空作業(yè)吊車等，利用土石材料的自身重量，以及高空自由落體的重量增加，來(lái)將淤泥排擠出來(lái)，強(qiáng)制性的置換淤泥過(guò)多的軟土土質(zhì)。而針對(duì)于長(zhǎng)年積水的地域，特別軟的地面上，也可以使用高空拋石的工藝，就算大量積水沒(méi)辦法排擠出來(lái)也可以使用。但值得注意的是，該工藝對(duì)于土石材料的選擇上，有著一定的硬向要求，最重要的一點(diǎn)就是不能將風(fēng)化的石塊作為土石材料，因?yàn)轱L(fēng)化的石頭對(duì)水和淤泥有著極強(qiáng)的親和性，水和淤泥非常容易儲(chǔ)存在風(fēng)化孔以及縫隙中；還有一點(diǎn)就是石料的體積問(wèn)題，土石材料的體積最少要達(dá)到0.3m3，過(guò)大的話，對(duì)于搬運(yùn)以及相關(guān)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)存在著一些弊端，太小的話，由于自身重量不夠就對(duì)水和淤泥進(jìn)行有效的排擠。高空拋石的工藝在施工時(shí)，必須先從淤泥地域的中間區(qū)域開(kāi)始拋填石料，以此來(lái)保證淤泥從地基兩旁擠出。而對(duì)于有坡度的地基來(lái)說(shuō)，施工就比較簡(jiǎn)單了，只需要從高層開(kāi)始拋填石料就可以。

3.5 換填墊層工藝

通常在軟土地基厚度不是很大的時(shí)候，可以使用換填墊層的工藝來(lái)處理該軟土地基，利用相關(guān)的挖掘機(jī)械，逐層將軟土挖掘出來(lái)，并運(yùn)輸走，然后換填經(jīng)過(guò)檢測(cè)達(dá)到相應(yīng)施工標(biāo)準(zhǔn)的換填土。值得注意的是在挖掘時(shí)一定按層次進(jìn)行挖掘，并將挖掘出需要換填的軟土及時(shí)運(yùn)走，不能混在換填土當(dāng)中。但在施工前應(yīng)該對(duì)軟土土質(zhì)層進(jìn)行勘探，若需要換填的土質(zhì)層超過(guò)三米以上，所耗費(fèi)的資金就過(guò)于高昂，得不償失，大大的增加了施工的成本。但總的來(lái)說(shuō)該工藝適應(yīng)的軟土地基中，對(duì)于地基的承載力能有效的提高，以保證日后交通的運(yùn)輸。

3.6 反壓護(hù)道工藝

反壓護(hù)道工藝通常是在公路的主路路堤的兩側(cè)，填筑具有一定高度和寬度的互道，致使路堤的穩(wěn)定性提高的一種工藝，主要起到了抗滑的平衡作用，使得抗滑力矩能有效克服滑動(dòng)力矩。填筑的互道在高度上大多為路堤填土高度的三分之一到二分之一之間。該工藝處理措施，可以使得路基的穩(wěn)定性得到顯著的提高。其優(yōu)點(diǎn)在于不需要控制填土的速率，可以使用相關(guān)機(jī)械快速的完成路基的填筑，但弊端就是使用的土方量過(guò)大并且占用的土地多，額外的增加了施工的資金。

4 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)論任何的國(guó)家想要發(fā)展都離不開(kāi)交通的運(yùn)輸，由于軟土路基的特性，導(dǎo)致了公路在發(fā)展上困難重重，能否在施工中有效的處理軟土路基的問(wèn)題，對(duì)公路的質(zhì)量有著極大的影響，而公路的安全及暢通，是確保交通運(yùn)輸關(guān)鍵所在。而合理有效的軟土路基處理措施在保證工程質(zhì)量的前提下，還能促進(jìn)交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

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