浅谈公路软土地基的危害及处治措施

摘要：随着我国公路建设规模日益扩大，在软土地基上修建的公路越来越多，公路建设对软土处理的要求也不断提高。本文分析了公路软土地基的危害，并提出了一系列公路软土地基的处治措施。

关键词：公路；软土地基；危害；处治措施

中图分类号：X734 文献标识码：A

一、软土的简介

中国建筑工业出版社出版的《工程地质手册》称软土为“天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土，如淤泥、淤泥质土以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等”。公路地基中常见的软土一般是指处于软塑或者流塑状态下的粘性土。其特点是天然含水量大、天然孔隙比大、压缩系数高，抗剪强度低，、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、渗透性小、流变性大、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点，工程特性较差。

二、软土地基

我国公路行业规范对软土地基未作定义。日本高等级公路设计规范将其定义为：主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成，地下水位高，其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。软土地基承载力低，强度增长缓慢，加荷后易变形且不均匀，变形速率大且稳定时间长，具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。日本规范还对软土地基做了分类，提出了类型概略判断标准。在给出软士地基定义时指出：软土地基不能简单地只按地基条件确定，因填方形状及施工状况而异。有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上，判断是否应按软土地基处理。

三、公路软土地基的危害

（一）剪切拉裂

当地基土质为软基时，由于软土的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载，在振动荷载或自重力作用下，强度下降，表现出很强的流性，地基可能会产生局部或整体的剪切破坏，导致软土层侧向滑动挤出，造成路堤沉陷、塌方、失稳或构造物出现裂缝。主要表现为临空面一侧或两侧的车道发生沉陷，道路出现隆起现象。在剪切和拉裂作用下，路面形成裂缝，裂缝不断贯通，最终导致公路破坏。

（二）浸水沉陷

在排水不畅的路段，水很容易浸入路基，在土体自重、行车荷载及水温变化等因素作用下，路基会发生过大的沉陷变形，影响道路的正常使用，当路基产生过大的不均匀沉降时，会引起路面开裂破坏，水渗入裂缝后常导致路面“翻浆”，形成常说的“橡皮路”。常表现为路面局部凹陷、积水、行车震颤、颠簸及桥头错台跳车等现象。

四、公路软土地基的处治措施

（一）换填垫层法

换填垫层法是当软弱土层厚度不很大时，可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料。此处理方法的经济实用高度一般为2~3m，如果软弱土层厚度过大，采用换填法会大大增加弃方与取土方量而增大工程成本。

（二）加筋路基法

加筋路基法是对于沉降量不大的路堤，高路堤填土适当采用土工布垫隔，限制软基和路基的侧向位移，增加侧向约束，从而降低应力水平，加强路基刚度与稳定性，提高路基的水平横向排水，使荷载均布。采用土工布覆盖摊铺，既提高路基刚度，也使边坡受到维护，有利于排水，增加地基稳定性。

（三）真空预压法

真空预压法是在需要加固的软上地基内设置砂井或塑料排水板，然后在地面铺设砂垫层，其上覆盖不透气的密封膜使其与人气隔绝，通过埋设于砂垫层中的吸水管道，用真空装置进行抽气，将膜内空气排出，因而在膜内外产生气压差，气压差即转变成作用于地基上的荷载，地基不会产生剪切破坏，这对软土地基是有利的。

（四）排水固结法

排水固结法是通过多种技术手段在软弱地基中设置一些排水通道，形成竖直向或水平向排水体，改变原有地基的边界条件，增加孔隙水的排出途径，利用结构自重或附加荷载，通过逐级加载、加压方式，将土体中多余的水通过排水体加以排除，减少土体中的孔隙水，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。

（五）粉体搅拌法

粉体搅拌法主要是利用特制的设备和机具，将水泥或石灰通过压缩空气的传送，与地基土强行原位拌和、压缩，充分吸收周围水分，产生一系列物理、化学反应，形成具有一定强度的桩体。这是一种能改善土质、提高地基强度的软土地基处理方法，广泛适用于淤泥质土、杂填土、软黏土等地基加固。它具有施工速度快、设备轻便、便于移动、方法容易掌握和工后沉降小等优点。

（六）挤密桩法

挤密桩法就是在土基中成孔后，在孔中灌以砂、石、土、灰土或石灰等材料，捣实而成直径较大的桩体，利用横向挤密作用，使地基土颗粒挤密，孔隙减小，从而提高地基承载力，减小地基土的变形。孔中灌砂，形成砂桩，可有效防止砂土基底的振动液化，适用于处理松砂、杂填土和粘粒含量不大的普通黏性土。若孔中填石灰，利用生石灰的吸水、膨胀、发热及离子交换作用，可以改善原地基土的性质，促使桩体硬化，减小因周围土的蠕变所引起的侧向位移，适用于处理挤密软土地层。

（七）强夯法

强夯法是指反复地将一个8t~40t的重锤从6m~40m高处自由落下，对湿软地基进行强力夯实。利用在地基中所产生的冲击波和动应力，可以加速土体的固结，提高地基土的强度。加固后的土基，承载力会明显提高，沉降量也会减小。此法适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基的处理。

（八）反压护道法

反压护道法是指在道路主路堤两侧，填筑一定宽度和高度的护道，以期达到路堤稳定的一种方法，它主要是起抗滑的平衡作用，使得抗滑力矩能克服滑动力矩。其高度一般为路堤填土高度的1/3~1/2。这种方法处理软土地基，对解决路基稳定是有效的。该法不需控制填土速率，可以机械化快速完成路基填筑，但利用该法处理地基，土方量人，占用土地多。

参考文献：

[1] 李优利公路工程中软土地基的危害及处理方法2010年07期.

[2] 李海民浅析公路软土地基的相关处理方法2011年09期.

[3] 庞兰浅谈公路软土地基的危害及处治措施2010年22期.