淺析公路工程軟土路基處治辦法

覃志旺

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摘要：軟土路基如若處理不當(dāng)就會(huì)導(dǎo)致公路路基的承受力低、強(qiáng)度差，容易發(fā)生公路沉陷、斷裂等情況。因此，在實(shí)際的施工過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合工程的現(xiàn)狀，利用軟土路基的處理技術(shù)，選擇最科學(xué)、合理、有效的處理方法。本文分析了公路軟土路基的特點(diǎn)及處理原則等，總結(jié)性的提出了軟土路基處理的方法和建議，以期在保證公路工程質(zhì)量的同時(shí)能夠降低工程的成本，也為類似的工程提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：公路工程；軟土路基；處治辦法

引言：我國(guó)的地域遼闊，地質(zhì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣。由于不同的地質(zhì)成因、氣候條件及地理環(huán)境等原因，使得不同的地域分布著一些與普通土質(zhì)有顯著不同特質(zhì)的土質(zhì)，軟土便是其中最為常見(jiàn)的一種。我國(guó)的公路施工中，要在軟土地基上填筑路基，必須要進(jìn)行軟基處理，否則就將導(dǎo)致路堤發(fā)生沉降情況，輕者會(huì)影響到車輛的行駛安全，重者會(huì)導(dǎo)致路面開裂、路堤失穩(wěn)等，對(duì)路面的質(zhì)量和安全運(yùn)營(yíng)有著極大的影響。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，軟土地基處理的質(zhì)量好壞直接地決定了路基的質(zhì)量。

一、何謂軟土、軟土地基

軟土是第四紀(jì)后期的地表流水所形成的沉積物質(zhì)，它大多分布在海濱、河流、湖濱沿岸等地勢(shì)相對(duì)低的低洼地帶，這類地表中年積水或者潮濕。從廣義上來(lái)講，就是壓縮性高、強(qiáng)度低的軟弱土層。

軟土地基就是指由雜填土、松軟沖填土、淤泥質(zhì)土、淤泥或者其它高壓縮性軟弱土層等構(gòu)成的地基。

二、軟土地基的特點(diǎn)

1.含水量高、空隙比較大。軟土的成分主要是由粉土和粘土粒組成的，并且含有少量的有機(jī)物質(zhì)，它和周圍介質(zhì)中的水和陽(yáng)離子互相作用，吸附在表面而形成水膜，再經(jīng)過(guò)沉積形成各種的絮狀結(jié)構(gòu)。

2.不均勻性。因?yàn)槌练e的環(huán)境不同，所以局部常常存在一些厚薄不均勻的粉土，使水平和豎向的分布有所差異，在作為地基使用時(shí)，就很容易產(chǎn)生差異沉降。

3.滲透性小。軟土豎向的滲透系數(shù)一般是在10-6cm/s到10-8cm/s 之間，但是其水平的滲透系數(shù)比較大，尤其是含有水平夾砂層的時(shí)候更為明顯。

4.低強(qiáng)度、高壓縮性。軟土的絕大部分都屬于近代水下的細(xì)顆粒沉積土，其抗剪強(qiáng)度通常<20k Pa，壓縮模量<4MPa，其有效的內(nèi)摩擦角僅僅為幾度甚至將近0，大部分的壓縮變形是發(fā)生在垂直壓力是100 k Pa時(shí)左右，作為地基的時(shí)候沉降量很大。

5.靈敏度高。其靈敏度一般是在2到10之間。在荷載作用下，剪應(yīng)力作用下的軟土產(chǎn)生了剪切變形，連接的結(jié)構(gòu)受到破壞，導(dǎo)致了抗剪強(qiáng)度減弱，具有顯著的觸變性和流動(dòng)性。

三、軟土路基的處理目的及處理原則

1.軟土路基的處理目的

軟土路基的處理目的是提高地基土的強(qiáng)度、減小工后沉降、加速地基在施工期間的沉降、增加路基抗滑穩(wěn)定性。

2.軟土路基的處理原則

軟土路基的處理應(yīng)當(dāng)遵循這樣的原則：不處理或者少處理，然后考慮淺層的處理，最后選擇深層的處理。具體的處理原則主要分為了兩類：一是盡早的用堆載預(yù)壓，不進(jìn)行深層處理，用自然的沉降逐漸使路基穩(wěn)定；二就是在施工的工期緊迫的情況下，除非有個(gè)別低路堤地段的高度在臨界高度以下，可以不作地基處理，橋梁則采用基礎(chǔ)處理，其余的軟土都需要采用不同的方法來(lái)處理，要注意做好多種處理方法進(jìn)行優(yōu)選工作。

四、公路工程施工中軟土路基處理時(shí)需要考慮的因素

1.道路條件

了解道路的條件是有效實(shí)施道路軟土路基處理施工的先決條件。對(duì)道路條件有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，就能夠更好的設(shè)計(jì)和規(guī)劃道路軟土路基的處理方案，為合理的、科學(xué)的、有效的施工做為鋪墊。目前我國(guó)是利用平整度來(lái)作為衡量道路條件的標(biāo)準(zhǔn)，這樣能夠明確道路的等級(jí)，以便進(jìn)行更好的道路施工。

2.道路施工區(qū)段

對(duì)道路施工區(qū)段進(jìn)行了解，是為做好道路施工區(qū)段和構(gòu)造物的連接，避免因?yàn)榈缆肥┕^(qū)段和構(gòu)造物的連接不佳而導(dǎo)致剩余沉降情況發(fā)展，導(dǎo)致安全事故發(fā)生。

3.施工環(huán)境

對(duì)施工環(huán)境也要有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，否則就可能因?yàn)槭┕きh(huán)境而導(dǎo)致路基施工時(shí)受到不良的影響。軟土路基處理施工中的水位控制和路基振搗等施工工藝都可能被施工環(huán)境影響。因此對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行了解是非常必要的。

五、公路工程軟土路基的處治

軟土具有明顯的高壓縮性特征。為了保證路基的安全及正常使用，應(yīng)該分析軟土特征及工程的要求，因地制宜，進(jìn)行綜合治理。較為常見(jiàn)的軟土路基處理措施有一下幾種：

1.換土（見(jiàn)圖2-1）

換土就是先用機(jī)械、人工或者爆破的方法將路基的軟土挖除，再換填上強(qiáng)度較高的粘性土或者碎石、砂、礫石等滲水的材料，以達(dá)到改變基底土性質(zhì)的目的，其效果良好。此法適用于軟的土層較薄和上部無(wú)硬土覆蓋的情況，換土的施工期短，但是施工的投入較大。

2.拋石擠淤（見(jiàn)圖2-2）

拋石擠淤就是通過(guò)向淤泥的表面拋填大量的土石填料，依靠填料的自重，將淤泥擠開，強(qiáng)制性置換飽和軟土地基的一種地基處理法，此法施工簡(jiǎn)單、方便、迅速的。適用常年積水的洼地，片石能夠沉達(dá)底部泥沼或者厚度為3到4 米的軟土；在特別軟的地面上或者是表面存在著大量積水沒(méi)辦法排出時(shí)也可以使用。

圖2-1 換土示意圖 圖2-2 某拋石擠淤施工現(xiàn)場(chǎng)

3.排水砂墊層（見(jiàn)圖2-3）

排水砂墊層就是在路堤的底部地面上鋪設(shè)一層比較薄的砂墊層（厚度一般在0.6-1米），就相當(dāng)于是在軟土的頂面增加了一個(gè)排水面。在填土的過(guò)程中，使得荷載逐漸的增加，使得軟土地基滲出的水從墊層中排出，這樣加速了地基固結(jié)，提高了軟土強(qiáng)度，從而增強(qiáng)路基穩(wěn)定。

4.鋪設(shè)土工織物（見(jiàn)圖2-4）

鋪設(shè)土工織物就是在路堤和基底之間鋪設(shè)一層或者多層土工聚合物，能起到反濾、墊層和加筋等作用。對(duì)于淤泥類的超軟地基可以作為前期的一種處理方法。土工織物的材料主要是由聚酰胺、聚丙烯、聚酯等高分子化合物合成纖維。

圖2-3 排水砂墊層示意圖 圖2-4 某工程鋪設(shè)土工織物現(xiàn)場(chǎng)

5.反壓護(hù)道（見(jiàn)圖2-5）

反壓護(hù)道就是在路堤兩側(cè)填筑適當(dāng)高度和寬度的護(hù)道，在護(hù)道的荷重作用下，形成反向力矩來(lái)平衡路堤填土滑動(dòng)力矩，從而保證了路堤的穩(wěn)定。

6.塑料板排水法（見(jiàn)圖2-6）

塑料板排水法就是將預(yù)制帶狀的塑料板豎直插入軟土中，以形成類似砂井的豎向的排水通道，經(jīng)過(guò)在地面對(duì)其施加荷載預(yù)壓后，使孔隙水沿塑