淺談公路軟土地基處理
【摘要】近年來，我國公路建設的規(guī)模日益擴大，難度不斷提高，公路建設對軟土地基提出了更高的要求。高路堤、大型橋梁，大量的涵洞、通道處軟土地基處理不好，會出現(xiàn)路基的滑移，開裂，路面起伏不平，橋涵通道等人工構造物處的跳車顛簸等質量通病，給公路行車安全帶來不同程度的危害。本文就公路軟土地基處理談一些體會。
【關鍵詞】公路,軟土地基,處理
近年來，我國公路建設的規(guī)模日益擴大，難度不斷提高，公路建設對軟土地基提出了更高的要求。高路堤、大型橋梁，大量的涵洞、通道處軟土地基處理不好，會出現(xiàn)路基的滑移，開裂，路面起伏不平，橋涵通道等人工構造物處的跳車顛簸等質量通病，給公路行車安全帶來不同程度的危害。本文就公路軟土地基處理談一些體會。
一、軟土地基的辨認
所謂軟土，從廣義上講，就是強度低、壓縮性高的軟弱土層。在軟土地基上修筑路基，若不加處理，往往會發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷，導致公路破壞或不能正常使用。習慣上常把淤泥、淤泥質土、軟粘性土總稱為軟土。軟土的特性主要表現(xiàn)為天然含水率高、孔隙比大。含水量在34%～72%之間，孔隙比在1.0～1.9之間，飽和度一般大于95%，液限一般為35%～60%，塑性指數(shù)為13～30。
軟土地基的確認是一項比較容易引起爭議的工作，一般在具體施工應采用量化的試驗指標來控制和確認。在確定軟土時要查明軟土及與之共同存在的一般土層的成因、類別、范圍、物理力學性質和必要的化學性質，以便采取經(jīng)濟有效的處理措施。既可降低造價，又能確保質量、縮短工期。由于各省區(qū)各公路工程的軟土成因不盡相同，因此施工單位應會同監(jiān)理和業(yè)主確定了切實可行的鑒別方法。
二、軟土地基處理的重要性
過去在一般公路通過軟土地區(qū)，由于線路等級標準不高，路基寬度窄、立交少、縱坡要求不嚴，且多低路堤，故對路基大部分地段處理工程少，僅對橋頭高路堤部位重視些。但從高速公路出現(xiàn)后，因要求全立交、橋涵通道多，路堤高度多超過軟土填土極限高度。加之軟土中含有大量親水膠體微粒，土體多呈海棉狀結構，因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪強度低、壓縮性強在路堤高填土的自重作用下，要經(jīng)過較長時間才能趨地壓密穩(wěn)定、因此其沉降穩(wěn)定要花費長時間。此外軟土結構在大交通量，重載車輛的作用下，路基容易產(chǎn)生側向膨脹擠出滑動，基底沉降現(xiàn)象也嚴重，為了增強壓密穩(wěn)定力度和較短時間達到最終沉降，消除側向滑動位移，以免路堤向兩側膨脹擠出，確保路基及其外側建筑物、或其他農(nóng)田、蝦池、魚塘的安全，因此必須對軟基進行處理。
三、軟土地基處理原則
我國軟土多分布在江河湖海等處，但也在丘陵低洼和山區(qū)谷地賦存。由于其成因類型不同，厚度不一，性質各異，因此不能一律對待，首先應查明各地區(qū)特點和地質、土質條件，有針對性的進行有效對策，作出合理的處理。
1、軟土地區(qū)的地質情況首先要弄清楚，工程地質條件復雜，還應進行工程地質分區(qū)，以便按分區(qū)不同在區(qū)別地予以處理。在勘察設計時如地質工作做的不夠深，在施工時一旦發(fā)現(xiàn)，可作些補充勘察及勘探工作，對地質情況作進一步了解。
2、設計方案要經(jīng)濟又要合理切合當?shù)貙嶋H情況。
3、所用材料數(shù)量要夠、質量要保證；施工機械數(shù)量、規(guī)格、性能均要滿足要求。
4、施工時要嚴格遵守施工技術規(guī)范和操作規(guī)程辦事，以保證良好的質量，軟土地段特別要注意控制填土速率，避免和產(chǎn)生路堤滑移或發(fā)生其它意外事情。
如能樹立質量第一的思想，嚴格將上述幾項工作做好，應該說軟土路基施工，可以達到安全、優(yōu)質的目的。
四、軟土地基處理方法
1、處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結，多用各種不同長度和間距的袋裝砂井（直徑7～10cm）或塑料排水板（寬10nm，厚4.5～6.0）與砂墊層（厚30～80cm）相結合，雖然這些方法是一般的，但卻是有效的經(jīng)濟的。
為了加快固結而且可提高地基承載力，也可用直徑30～50cm或更小一些的砂樁或碎石樁，但造價比上述常用方法要增加至少3～5倍。
2、輕質路堤：我國輕質路堤采用的材料一般是粉煤灰，國外也有用大塊型硬質泡沫塑料。粉煤路堤有三種類型，即單一的、土和粉煤灰互層的和土砂及粉煤灰等混合的。
輕質路堤的作用是減輕路堤自重，減小或加速軟土沉降提高土體抗剪強度，同時它作為填料還有節(jié)約投資、減少占地等效益。
3、其他輔助方法：土工布（分有紡和無紡的兩種，一般多用編織的，個別的也有兩種類型組合的，可以達到優(yōu)點互補）還有一材料是塑料加勁格柵，實際上類似“柴排壓枝”的作用，這些材料可提高地基整體性，減少地基不均勻的沉降，對防止滑移盡快施工也有好處。
此處還有淺層拌合和換填優(yōu)質材料及拋石排淤等處理淺層軟土。有的為深層還設有反壓護道。
4、橋涵通道處的處理
在軟土地區(qū)的橋梁，由于基礎埋置較深，已穿過軟土層，故一般無大沉降。而在橋頭與路堤接合處由于沉降差異較大，往往出現(xiàn)臺階在車輛通道處多出現(xiàn)縱坡突變，在車速過快時出現(xiàn)車輛“切線拋出”感覺很不舒適，人、車安全受到影響。
在此接合處處理的方法一般有：
�。�1）涵洞、通道處與路堤一樣同時填筑施工，后期再開槽做基礎；在橋臺處最好前后都填土，或在橋臺后背填以滲水性好的砂礫材料。
（2）在這些人工構造物處采用超載預壓，橋頭兩側引道80～100m范圍也宜如此，以加速固結，減小通車后過大的沉降。
（3）路堤如過高，下部軟土層厚、沉降量過大，沉降期過長、如處理地基費用過高，且效果不一定好時就不如改用橋梁跨過，京津塘高速公路軟土地區(qū)，路堤如超過6.0m，就用橋跨通過。廣深高速公路也將不少高路堤設計路段，改用了高架橋方案。
（4）橋臺處路堤處理。為了加快地基固結，提高地基承載力，減輕路堤與橋臺間沉降差，在橋臺處的一定距離內(nèi)采用砂樁，粉噴樁、旋噴樁等加固地基。
�。�5）涵洞和通道可采用鋼筋砼箱形整體式結構，并同時擴大基礎，它施工簡便造價比樁基礎可省些。
（6）真空預壓。這個方法，在港工方面采用較多，主要用于橋頭路堤，在工期緊迫，為了爭取時間時不失為一種應急對策。因為它可使軟土路堤迅速沉降，且提高地基承載力，效果較佳，但由于造價較高，且在北方冰凍季節(jié)使用受限，所以采用時，要權衡這些邊界條件。
五、實際施工中軟土地基的處理
在施工中經(jīng)常碰到的情況多數(shù)不是軟土地基，因為如果有軟土地基一般情況在設計時應該根據(jù)地質資料，提出處理方法。多數(shù)情況是有局部地段地質情況和原來設計不同，出現(xiàn)局部地基承載力達不到設計要求，或者由于局部地段含水量過大（原有排水系統(tǒng)不暢，原有地基土質滲水性不好）造成地基軟彈（翻漿，彈簧土地段）。根據(jù)出現(xiàn)的這些情況一般常用的方法主要有：
1、換填。這是最常用的方法。這種方法最大有效處理深度3米。采用人工或機械挖除路堤下全部軟土，換填強度較高的粘性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。換填的深度要根據(jù)承載力確定。
2、拋石填筑。就是在有軟土或彈簧土以及有積水的路段填石頭，填石的高度以露出要處理的路段原有土層（或積水）高度為宜。在填石的過程中注意一定要用推土機把石塊壓實，不能出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。然后再填筑土方。
3、盲溝。就是在要處理的路段根據(jù)要處理的路段的長度，在橫向或縱向挖盲溝，盲溝通常用滲水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同級配的石塊起到排水的功能。注意盲溝的出口要與排水溝連接，以便把路基中的水排出路基。
4、排水砂墊層。排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設一層砂層，作用是在軟土頂面增加一個排水面，在填土的過程中，荷載逐漸增加，促使軟土地基排水固結滲出的水就可以從砂墊層中排走。為確保砂墊層能通暢排水，要采用滲水性良好的材料。砂墊層一般的厚度為0.6～1.0米。為了保證砂墊層的滲水作用，在砂墊層上應該填一層粘性土封住水不讓水返上路基。在路基兩側要修好排水溝，通過砂墊層滲出的水通過排水溝排出路基外，保持路基的穩(wěn)定。
5、石灰淺坑法。由于粘性土含水量影響，施工中經(jīng)常出現(xiàn)“彈簧土”松軟現(xiàn)象。一般較輕的可以采用挖土曬干，敲碎回填；“石灰淺坑法”可以用于各種不同面積的路段（就是說大面積可以使用，小面積也可以使用）。具體做法是：挖40cm～50cm方形或圓形，深一般1m上下的坑，清除坑內(nèi)的滲水（最好挖好坑后，第二天清除滲水），放入深為坑深1/3生石灰，即可回填碾壓�？拥男芯嗪涂泳嘣谳p度彈簧路段為5～6m，在嚴重彈簧路段為3～4m。實際施工中軟土地基的處理
六、結束語
軟土地基有極大的危害性，如果不處理或處理不當，就會造成地基失穩(wěn)，使構造物沉降過大或不均勻沉降，對構造物造成不同程度的危害。路基施工時要對軟土地基進行處理，保證公路的穩(wěn)定性，使來往車輛及司乘人員安全，快速，舒適地行駛在公路上。
