软土路基施工质量问题分析及防治措施

摘要：本文就对软土路基在施工中出现的质量问题进行了分析，并有效的提出防治措施和采用科学的处理方法，解决所面临的施工质量问题。

关键词：软土路基；质量问题；防治措施

1 引言

在我国沿海地区及平原或山间盆地都广泛地分布着不同类型的软上，其主要特点是地基承载力较低，荷载作用下变形较大，这给普通公路修建带来了许多工程问题。软土地基一般具有天然含水量高、强度低、透水性差及压缩性高等特点，其承载能力远远不能满足工程设计要求，特别是在桥头、涵洞两端，常因地基变形而形成梯次，对安全行车极为不利，为了确保路堤稳定、安全行车，对软地基进行处理是很必要的，现阶段软基处理方法众多，鉴于有些方法实践相对较少，资料数据缺乏，且有些处治手段的加固机理以及计算方法目前还不十分明确，在设计及施工过程中，应结合当地具体情况，对其处理方法做出合理的选择。

2 采用的软土路基处理方法不当

2.1 质量问题

所谓软土路基，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土层，这是在公路路基施工中的一大技术难题，必须引起足够的重视。以孔隙比及有机质含量为主，可将软土划分为软黏性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭 5种类型。

在软土路基上修筑公路路基，如果不采用正确的方法进行处理，往往会发生路基失稳或过大沉陷，导致公路破坏或不能正常使用。

对软土路基处理的方法有多种，但每种处理方法都有各自的使用性，如果采用的处理方法不当，就会出现处理无效果或效果不明显的现象。如路基变形、失稳、路桥沉降差过大等；或者出现虽然处理效果明显，但处理投资太大，不够经济合理，甚至造成巨大浪费。这类质量问题在公路建设中是常遇到的。

2.2 原因分析

(1）对工程地质勘探不准确、提供的地质资料不详细、对地质情况的分析判断错误，造成所采取的处理措施不当，处理效果不符合设计要求。

(2）由于对各种处理措施的适用性了解不准确，从而采用了不当的处理措施，导致处理失败。

2.3 预防措施

(l）对软土地基处理效果的好坏，工程地质勘探是关键。因此，在对软土地基进行处理前，应认真详细地对软土地基的工程地质情况勘探清楚，以便针对软土地基实际采取相应的处理措施。

(2）认真了解熟悉软土地基的处理方法，并掌握每种处理措施的适用性。软土地基处理措施的适用性如表 1 所示。

3 对特殊地基处理的效果不明显

3.1 质量问题

在公路工程地基处理中，往往会遇到对特殊地基的处理效果不明显，甚至劳而无功、效果甚微，或者是发现采取的处理措施不好，造成浪费时间、浪费资金的现象。

3.2 原因分析

(1）路基是公路工程的重要组成部分，要求其具有足够的强度、稳定性、耐久性和经济合理性，而路基所处位置的地质情况如何，是影响其强度、稳定性、耐久性的关键，是影响其经济合理性的根本。

交通部颁布的 《 公路土工试验规程 》 对各类土质作了分类规定， 《 公路自然区划标准 》 对各区划的地貌、水文和土质作了划分描述。是路基的干湿类型、路基临界高度也都有比较明确的规定。但是，在同一地区地质情况有很大差别的情况下，如不能准确确定地质的类型。而按一般规律采取处理措施，对于特殊地基则不能达到预期的目的。

(2）地表现象是判断地质类型的重要依据，但工程地质构造是千变万化的，即使在同一地区地表现象相同，其地质类型也会有很大区别，对特殊地基的地质类型判断错误，必然会造成处理效果不明显。

(3）旧公路改建或附近有旧公路的，仍按照旧公路的处理措施的做法进行处理，没有考虑到公路等级的提高、路基填筑高度的不同。

(4）即便地基取得的钻探资料虽然相同，但由于所处的地理位置不同，所采取的处理措施也不一定相同，如在雨季能否顺利排水的问题，不同位置所采取的措施相同，但产生的效果可能不相同。

3.3 预防措施

(l）勘察设计单位应严格执行有关规范要求，进行详细的地质钻探与现场调查。在己经确认为特殊地基。但根据现有钻探资料仍不能准确确定的，应在纵向和横向加大钻探的密度，为制定科学合理的处理措施提供更详细的地质资料。

(2）不良地质对路基产生的损害，多数情况是与水共同作用而发生的，因此。在对工程地质情况详细钻探的同时。对地表水和地下水的情况也应详细调查。做好地表水和地下水的防、排工程的设计与施工。

(3）特殊路基处理效果的好坏，设计方案的优劣是关键因素。但是，在施工过程中应根据现场的实际情况，对设计方案进行补充、修改或完善，使处理措施更加合理、符合实际。

4 砂砾排水垫层的密实度不满足要求

4.1 质量问题

(l）当砂砾排水垫层施工完成后，在其上填筑路基时很难达到规定的压实度。

(2）用砂砾排水垫层处理的软上地基段，在路基施工完成并经过雨季后，路基出现明显的变形，经检查垫层排水良好，但地基明显下沉。

4.2 原因分析

砂砾排水垫层设计厚度一般为 50～60cm ，分2 ～3层进行施工。由于砂砾垫层不易碾压密实，压实度很难达到规定的要求。在雨季，地基中的水进入垫层．在水排除到路基以外的过程中，砂砾垫层中的细小颗粒随水流走，使垫层的空隙增大、级配变差．在水和路基土方压力的作用下，垫层中的各种粒径颗粒，形态、位置均会发生变化，待其重新组合达到稳定状态后，才可使垫层稳定密实。

4.3 预防措施

(l）为确保垫层的施工质量，砂砾排水垫层的材料应严格选择，选用粒径均匀、洁净、细小颗粒的砂砾，砂砾的最大粒径不应大于 5cm ，其含泥量不大于 5 % ，砾石的强度不低于四级。

(2）选用正确的施工方法，砂砾排水垫层尽量采用分层填筑、分层碾压的方法，而不采用水压法、夯实法等。

(3）砂砾排水垫层在进行碾压时，其含水量一定要在大于最佳含水量的状态下进行，这样才能达到较大的密实度。

(4）在分层填筑时，摊铺的砂砾料不得出现分离现象，每层的压实厚度不大于 20cm ，并且在压实好的层上进行下层填筑时，应采用推进、整平、进料的方式进行填筑，不允许运输车辆进入到碾压好的层面上。

(5）在铺筑碾压的施工过程中，要严格检查砂砾排水垫层每层的压实度，使每层的压实度都达到规定的标准要求。

5 膨胀土路基处理质量不合格

5.1 质量问题

在膨胀土地段上修筑路基时，如果没有采取有效措施进行处理，或者处理工程质量不合格，则会出现下沉、翻浆、边坡沉陷、滑坡、路面开裂、路面松散、脱落等病害，不仅严重影响公路的使用功能，而民将大大缩短其使用寿命。

5.2 原因分析

(1) 上述问题是由膨胀土所具有的特性决定的，膨胀土是指黏粒成分主要由强亲水性矿物所组成，并具有显著膨胀性的黏性土，这种土具有吸水破坏、失水收缩并往复变形的性质，对路基及人工构造物等都有破坏作用，并且不易修复。

膨胀土的主要特性表现如下：

① 黏土矿物质中含有丰富的亲水性矿物质，如伊利石、蒙脱石等； ② 膨胀土具有遇水后显著的强度衰减性，强度很难满足公路的要求； ③ 膨胀土吸水后膨胀软化，失水后急剧收缩硬裂，具有较强的胀缩性和多裂性；④ 膨胀土中含有钙质或铁锰质结核，因此一般呈棕、红、黄、褐或灰白色； ⑤ 膨胀土的自然坡度比较平缓，没有直立的陡峭坡面。

(2）路基使用了膨胀土，但未采取相应的处理措施，或者采取的处理措施不当。

5.3 预防措施

(l）根据膨胀土的主要特性，准确判断路基是否处理膨胀土段，即当路基所处地的土质呈棕、红、黄、褐或灰白色时，要对其进行检查试验分析，如果确定是膨胀土，则应制定相应的处理措施。

(2）铺筑试验路段，在膨胀土地区路堤施工前，应按规定做试验路段，以便为路堤的路基处理提供数据资料和经验。

(3）对原地面进行处理，膨胀土地区修建公路，特别是修建高速公路及一级公路时，在路堤填筑前，必须对原地面进行处理，并应满足以下要求：当填筑高度不足1m 的路堤，应挖去地表 30 ～60cm 的膨胀土，换填非膨胀土，并按规定进行压实，达到要求的压实度。当地表为潮湿土时，必须挖除湿软的土层，换填碎石土、砾石土、砂砾或坚硬岩石碎渣，或将土翻开掺加石灰、水泥、粉煤灰进行改性处理。

(4）严格填筑材料选择及施工控制，强膨胀土稳定性差，不得作为路堤的填料；中等膨胀土宜在加工改良处理后作为填料；弱膨胀土可根据当地气候、水文情况及道路等级加以应用。直接使用中等、弱膨胀土填筑路堤时，应及时对边坡及顶部进行防护。对于采用的膨胀土，可根据情况进行如下处理：

① 高速公路、一级公路和二级公路采用中等膨胀土做路床填料时，应进行掺灰（石灰）改性处理，改性后要求其胀缩总率接近于零；② 限于施工条件，当高速公路和一级公路采用中等膨胀土填筑路堤时，在路堤填筑完毕后，应立即作浆砌护坡封闭处理。当填至路床底面时，应停止填筑，改用符合强度要求的非膨胀土或者改性处理的膨胀土填至路床顶面设计标高并严格压实。如果当年不能铺筑路面，则应加做封层，封层的填筑厚度不宜小于 30cm ，并且不小于 2 ％的横坡；③ 使用膨胀土做填料时，为增加其稳定性，可采用石灰等材料处治，石灰剂量可通过试验确定。要求处治后的膨胀土要达到设计要求；④ 公路可用接近最佳含水量的膨胀土填筑路堤，但两边边坡部分要用非膨胀土作为封层。路堤顶面也要用非膨胀土形成包心填方；⑤ 膨胀土段的路堑，对上边坡要进行防护处理，并应随着路堑的形成，及时防护完毕。一般的防护形式有浆砌片石、网络骨架、挡土墙、植铺草皮等：⑥ 对路基顶 N50～80cm 范围内。在有条件时尽量换填非膨胀土，当换土有困难时，应掺加外剂进行改善处理。