浅谈道路软土路基处理

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【摘要】 软土路基处理是道路工程建设中遇到的难点之一，软基处理措施不当造成的工程事故不断频发，软土路基的处理问题要引起高度的重视。

【关键词】 道路工程 软土路基 处理方法

中图分类号： U41文献标识码：A 文章编号：

一、对“软土路基”的认识

软土是指强度低,压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土按其力学特征可分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、 灵敏度高、扰动性大、透水性差、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。

软土路基的特点

(1)高含水量和高孔隙性。软土的天然含水量一般为50%～70%，最大甚至超过200%。液限一般为40%～60%，天然含水量随液限的增大成正比增加。天然孔隙比在1～2之间，最大达3～4。其饱和度一般大于95%，因而天然含水量与其天然孔隙比呈直线变化关系。软土的如此高含水量和高孔隙性特征是决定其压缩性和抗剪强度的重要因素。

(2)渗透性弱。软土的渗透系数一般在i×10-4～i×10-8cm/s之间，而大部分滨海相和三角洲相软土地区，由于该土层中夹有数量不等的薄层或极薄层粉、细砂、粉土等，故在水平方向的渗透性较垂直方向要大得多。由于该类土渗透系数小、含水量大且饱和状态，这不但延缓其土体的固结过程，而且在加荷初期，常易出现较高的孔隙水压力，对地基强度有显著影响。

(3)压缩性高。软土均属高压缩性土，其压缩系数a0.1～0.2一般为0.7～1.5MPa-1,最大达4.5MPa－1，它随着土的液限和天然含水量的增大而增高。由于土质本身的因素而言，该类土的建筑荷载作用下的变形有如下特征：变形大而不均匀，变形稳定历时长。

(4)抗剪强度低。软土的抗剪强度小且与加荷速度及排水固结条件密切相关，不排水三轴快剪所得抗剪强度值很小，且与其侧压力大小无关。排水条件下的抗剪强度随固结程度的增加而增大。

(5)较显著的触变性和蠕变形。

2. 软土路基的危害

软土路基处理是道路工程建设中遇到的难点之一，也是勘察设计和施工单位重点解决的一个环节。软土地基的性质因地而异，因层而异，不可预见性大，因此在实际工作中若处理不当，极易造成路基沉降过大，进而使路堤失稳、路面开裂、起伏不平及桥台与路基沉降不同而产生桥头错台等现象，导致道路的破坏或不能正常使用。因此在道路建设过程中，对软土路基的处理要引起高度的重视。

二、软土路基处理的目的及原则

1.软基处理的目的

地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性。

（1）提高地基的抗剪强度

（2）降低地基的压缩性

（3）改善地基的透水特性

（4）改善地基的动力特性

（5）改善特殊土的不良地质特性地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。

2.软基处理的原则

软弱地基处理时应遵循以下原则:投资少、效益高、少占农田和安全实用;密切结合当地工程地质条件、材料供应、施工力量和工期要求,因地制宜,达到技术上先进、经济上合理;积极采用新材料、新工艺、新结构,提高劳动生产率,降低成本,缩短工期。

三、软土路基处理的方法

软土路基处理的方法多种多样，不同的软土地基应该结合工程实际情况采取有效经济的处理办法，本文重点介绍以下几种软基处理方法：

1、开挖换填。采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的粘性土或砂、砾、碎石、卵石等渗水性材料。是最简单的软基处理方法，适用于软土层位于地表，土层较薄和易于排水施工等情况，换土深度一般不宜超过3m，换的土以渗水材料为佳。2、抛石填筑。就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头，填石的高度以露出要处理的路段原有土层(或积水)高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实，不能出现软弹现象。然后再填筑土方。此方法适用于积水洼地，表层无硬壳，片石能沉积达底部者，一般用于软土层厚度小于3m的地段。3、排水砂垫层。排水砂垫层是在路堤底部原地面上铺设一层较薄的砂垫层，作用是在软土顶面增加一个排水面，在填土的过程中，荷载逐渐增加，促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。由于砂良好的水稳性和隔水、防冻作用,可以就地取材,成本低廉,使得砂垫层成为处理软路基的首选材料。此方法施工简易，占地面积小，但施工时需严格控制加荷速率，故适用于施工期限宽松，路堤高度在设计临界高度的两倍以内，附近有沙子来源，软土表面无渗透性能特低的硬壳等情况。

4、塑料排水板。将带状塑料板用插板机插入地基中，然后填土加荷，地基中的空隙水沿着塑料板的沟槽排出，从而加速固结，提高地基承载能力。塑料排水板一般要求穿过淤泥层,其最大长度为15 m。力学性质差的路段应在排水板顶面设厚0. 5～1. 2 m 砂垫层,在砂垫层上铺设1～4 层土工布层,间距为50 cm ,以增加软基的稳定性。此方法施工简便，经济有效，后期沉降小，适用于软土层较厚的路基。

5、真空预压法。在要加固的软基上打设一定间距的塑料排水板或袋装砂井，然后铺上砂垫层，再将不透气的薄膜铺设在垫层上，借助于埋在砂垫层中的管道，通过真空装置进行抽气，将膜下土体的空气和水抽出，使土体排水固结，从而达到固结的目的。此方法适用于一般软土路基，当粘土层与有充分水源补给的透水层之间有大量地下水流入时；或地质条件比较复杂时不宜采用。

6、石灰浅坑法。由于粘性土含水量影响，施工中经常出现“弹簧土”松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干，敲碎回填的方法：“石灰浅坑法”可以用于各种不同面积的路段(就是说大面积可以使用，小面积也可以使用)。具体做法是：挖40～50cm方形或圆形，深一般1m上下的坑，清除坑内的渗水(最好挖好坑后，第二天清除渗水)，放入深为坑深1/3的生石灰，即可回填碾压。坑的行距和坑距在轻度弹簧路段为5～6m，在严重弹簧路段为3～4m。7、土工织物。又称土工聚合物，它具有高抗拉强度，耐久性、耐腐蚀性，质地柔韧，能与砂土很好地结合，组合成加筋土复合地基，有效地提高土的抗剪强度、抗拉性能，增强土体的整体性和连续性。以土工织物作为补强材料加固地基，其作用类似柔性柴排，由于它承受了拉力，增加路堤稳定力矩。此加固方法造价低、施工极其简单、安全可靠，在以后的工程中将有广泛的应用前景。

四、结语

软土地基的处理对道路工程的质量和安全起着举足轻重的作用。随着我国道路建设的快速发展，软基处理措施不当造成的工程事故也在不断频发，这就要求我们在今后的道路建设中认真总结经验，不断探索创新，力求用最简单、最经济、最合理的方法消除湿软地基对道路工程的危害。

参考文献

[1] 孙家驷，李松青：《道路设计资料集—路基设计》 人民交通出版社 2002

[2] 苏建林：《公路工程施工技术》人民交通出版社 2005