浅谈我国公路软土地基处理技术

摘要：目前我国公路建设不断的飞速发展，公路施工中不可避免地出现公路路基穿过软土带的情况。因此，软土地基上修筑路基已不可避免。公路软土地基的成功处理技术，已经成为提高建设速度、降低工程造价、确保工程质量的十分重要的措施之一。

关键词：公路工程； 软土地基

Abstract: the rapid development of China's highway construction constantly at present, highway constructioninevitably Highway Subgrade in soft soil zone through the.Therefore, the construction of embankment on soft ground is inevitable. Successful treatment technology of highway soft soil foundation, has become improve construction speed, reduce engineering cost, ensure thatone of the most important measures of Engineering quality.

Keywords: Highway Engineering; soft soil foundation

中图分类号：TU47

路基是公路的重要组成部分，是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面传来的荷载，应有足够的强度、稳定性和耐久性。由于公路地质形成的特殊性，沿线路基下经常存在深厚的软土层，在该软土地基上修建道路时，有可能因地基沉降或差异沉降过大而影响道路的正常使用功能。因此合理的选用软土地基处理技术，不仅能加快软土地基的处理速度，同时也能很好的节省工程造价、增加经济和社会效益。

一、软土地基分析

软土指的是在净水或者是缓慢流水环境中意细颗粒为主的近代沉积物，其具有天然含水量加大、可压缩性高、承载能力低、渗透性能差等特点，是一种软塑到流塑状态的饱和粘性土。软土的分布较为广泛，主要集中在我国沿海、沿河、沿湖地区以及山间盆地等。由于软土地基的性质因地而异，因层而异，不可预见性较大，因此，软土地基的处理方式也多种多样，且各有各的优缺点和局限性。公路对路基沉降的要求较高，路基失稳或者过量沉降都会对公路工程质量带来巨大的影响。因此，需要加强软土地基在设计和施工过程中的勘察、处理、填筑等，以此保证公路工程质量。

二、软土路基处理原理

土体属于分散介质，土体的强度由土粒之间的连接强度所决定。土体是由不同尺寸和不同成份的土粒组成的多相分散体系。土粒之间的粘聚力和土粒之间的内摩阻力对于土体强度起着决定性作用。

一般情况下，土中矿物都具有不同程度的亲水性，水的浸入使土体与水发生强烈的相互作用，致使土粒周围的结合水膜加厚，特别是扩散层松弛结构水的增多而引起土体的膨胀。水的存在又起到作用，降低了土粒之间的内摩阻力。大量水浸入土体使土体离散，形成湿坍和水化现象，降低了土体的稳定性。影响土体稳定性的因素较多，主要有分散度、土的成分、土中天然胶质的性质以及土体的密实性。土体的密实度越大，则孔隙率越小，水不易浸入土体，因而水稳定性较好。

从土体的特性可知，含水量和密实度对于土体的强度、稳定性影响较大，也是加固处理的关键。加固土的方法有多种，按其技术措施可分为：物理方法、机械方法、外加剂法、 热处理等。加固土时所出现的各种作用过程是非常复杂的，视土的性质和结合料的种类不同而异，大体概括为化学过程、物理化学过程、物理力学过程三种情形。

三、常见的公路软土地基处理技术

1、从改善土基方面对软土地基进行处理

1.1 预压及超载预压法

为引起沉降发生，可以在永久工程施工前对土基卸载与加载来实现，以达到降低二次沉降和固结所占的比例，加强土基的负荷能力。可采用档次比较低的填料进行预压，但这样存在消耗时量大，还需要进行二次倒运填料，此外，设计预压的时间参数应具有合理性，通过现场试验和实验室试验以确保充分了解土基的固结特征。除此之外，要减少二次沉降和固结所占的比例，可以通过超过永久荷载的荷载来提高沉降发生的速度。虽然不足之处还是耗时过多，但土基有相应的负荷能力来承载增加的填方高度。

1.2 开挖替换法

开挖替换法是一种传统又实用的软土地基处理技术，将部分或者是全部的软土换掉，用性质较好的土壤代替。这种方法不仅可以减少沉降，还可以增加土基的承载能力。不足的是， 在深度开挖时容易触及地下水位，增加施工难度，导致剩余的软土不均匀沉降，同时开挖上来的软土在处理上也是个问题，开挖时对周围的环境结构也会造成一定的影响。

1.3 分段施工法

土基的填筑速度可以通过土基固结带来的高负荷能力来控制。 土基的稳定性与固结程度一般跟毛细流水压相关， 运用分段施工法可以加大路基填方的高度和采用比较陡的边坡，缺点就是消耗的时间多以及要定期进行对土基中设置仪器各种数据的检测。

1.4 垂直排水法

垂直排水法，通过安装薄而长的排水装置，缩短排水路程及利用自然水平而向透水性较好的沉淀层来提高软土的固结速度。这种方法能够缩短填方后路基沉降消耗的时间，但是， 垂直排水法一定要结合土基中的预压法使用，还要考虑污染、挤压、流量和阻塞造成的影响。 垂直排水法，也要经过现场的试验和实验室的实验来充分了解土基固有的特征，最好是进行一个全面的试验。

1.5 土基移位法

土基位移法， 将路基下面的软土土基进行移位， 使用这个方法对高速路软土地基处理，能够避免开挖，而且通过挤出路基两旁的材料可以提高土基的负荷能力。不足之处有以下几点：（1）要大量的进行填方；（2）不能中断填方的过程以避免增加顶层的土强度；（3）对于软土层厚实的土基不适合使用；（4）多余的软土可能会出现不均匀沉降。另外，还应注意必须要得到证明后才能确定土基顶层位移的能力，填筑后要细心检测，明确剩余的软土区域。

1.6 砂垫层法

所谓砂垫层法就是用0.7m 左右的砂垫层铺设在软土地基顶面上，作为软土固结需要的排水层以达到快速沉降，减少固结时间。若在软土厚度薄或距离地面近的地段，不用采取深层处理，用超载预压就可以达到沉降。砂垫层可以增强排水和加固地基。砂垫层中的砂，通常使用粗砂或中砂，运用推土机与自卸汽车互相配合进行摊铺砂垫，砂垫层必须要摊铺均匀。路堤在填筑时，要合理安排好填筑的速度，以便达到地基的荷载提高速率与加载的速率相适应，确保地基在路堤填筑时不会出现破坏。因此，砂垫层法是高速公路软土地基处理施工中的一种重要方式。

2、通过改变路基作用在地基上的承受力对公路软土地基进行处理

2.1 改变路基几何形状

运用护坡道或者平缓边坡进行预裂面的平衡，减少支持路基的负荷力，降低横向的不均匀沉降。这种方法可以在路基边缘使用等级较低的填料。但也同时增加了土地的占用面积和总体填方数量。

2.2 轻质填料法

轻质填料法，一般采用的是传统质量小的填料，比如粉煤灰、膨胀粘土、锯末和膨胀聚乙烯等来降低对地基的最大承载力并且减少沉降，若要减少长期沉降可以与预压法相结合使用。轻质填料法最适合在桥台填土处使用，它可以明显减少垂直向和水平的荷载以及不均匀沉降。但轻质填料法依然存在问题，粉煤灰在霜冻天气下易敏感，在水分含量高的地方很难处理，对植物的生长有一定的抑制作用；在不受侧限的情况下很难将膨胀粘土压实；膨胀聚苯乙烯又要防护汽油、火和紫外线。因此，采用轻质填料法要确定材料的设计指标通过实验。

3、通过利用附加的结构物对公路软土地基进行加固

3.1 加固填方

一般都会在路基的底部使用拉力结构物以便降低作用在土基上的侧应力，加强土基的负荷能力，减少不均与沉降和路基侧边位移。通常使用的是高密度聚乙烯、多元酯或聚丙烯作为加固的结构物。加固填方法，一般总体沉降不会减少，长期的加固物也会被蠕变降低。所以加固填方的特性应经过长时间的实验来进行确定，同时用来支持的附加结构物要防止化学物质的侵蚀和紫外线的照射。

3.2 木板桩

增加土基的承载能力，可以把木板桩系在一起为路基填方侧边提供支持力，这样尽可能的减少路基侧的轻微移动。使用木板桩的方法必须要避免腐蚀物质，还应定期观察木板桩是否受到干扰处于路基下方的地下流水处。

3.3 路基支持桩

路基支持桩可分为有承筏的和独立的，有承筏的可以承载填方的全部或部分重量，独立的只能通过土工布或填方的拱作用来加强对路基土的承受能力。这样的结构可以明显减少路基沉降，尤其是在靠近桥台的条件下，路基支持桩的使用可以减小结构物和路基之间的不均匀沉降。

四、结束语

综上所述，软土地基的处理质量直接影响到路基的基础承载力，也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。每一种软土地基处理技术都有其相应的适用范围和特点，需要采用哪种处理技术，在具体选用方案时首先应该掌握工程地质条件、工程特点、施工工期以及处理软基的能力以及设备条件等，同时还应考虑其施工的方便性、可行性及经济性。因地制宜，结合工程的实际情况，标本兼治，彻底处理软土路基，消除隐患，确保路基质量。

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