高速公路软土地基处理对策

2010-08-15李泽春

科技传播 2010年22期

李泽春

北京康迪建设监理咨询有限公司工作，北京 100013

0 引言

软土是指近代水下沉积的饱和粘性土，广泛分布于我国沿海内陆平原或山间盆地。软土具有天然含水量高、天然孔隙比大、渗透系数小、压缩性高、强度低等特点，同时可呈灵敏性结构。高速公路具有通载车辆多、车速比较高、对路况标准要求高等特点，如果在软土地基上修建高速公路，则需要对路堤的填筑进行特殊处理，否则很容易产生不同程度的坍滑或沉降塌陷。准确认识软土路基危害，有针对性地加强对高速公路软土地基的处理，是保证软土路段满足高速公路营运的必然选择。

1 软土地基常见危害分析

软土是指强度低、压缩性高的软弱土层，分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭，前3种总称为软土。软土在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山涧谷地均有广泛分布，其主要工程特性是：天然含水量高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、灵敏度高、抗剪强度低、流变性显著。

软土的这些特征对软土路基产生一定的危害，分析起来主要包括以下两个方面：一方面，软土路基强度及稳定性差，当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时，软土路基会产生局部或整体剪切破坏，造成路堤塌方、失稳及桥台破坏；另一方面，流变性显著，当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的沉降变形时，会影响道路的正常使用。特别是产生过大的不均匀沉降时，造成路面开裂破坏，结构物与路堤衔接处差异沉降，引起桥头跳车，涵身、通道凹陷、沉降缝拉宽而漏水，路面横坡变缓、积水，从而引起路面损坏等，甚至会导致整个路基因失去稳定性而遭到破坏，出现路面沉陷、桥头跳车等病害，直接影响到交工后高速公路的使用。

2 软土地基处理原则标准

2.1 软土地基处理原则

对于软土地基处理，一般原则是应当以利用堆载预压自然沉降，来达到路基稳定。由于我国的独特国情，特别是拉动内需政策的实施，公路建设立项、审批、进入实质建设阶段的时间一般较短，通过自然沉降逐渐达到路基稳定的软土地基处理方法，一般较难推广实施。在施工工期较短，时间紧迫的情况下，对于软土地基处于高危地段的要采用多种手段进行处理，非高危地段可以不进行处理，利用工期自然沉降逐渐达到路基稳定。

2.2 软土地基处理标准

高速公路安全、高效运行，确保高速公路建设质量是关键，要求高速公路地基必须有足够的强度，同时要严格控制路基的沉降变形，确保路基的工后沉降值控制在允许范围内。高速公路在软土地基地段进行处理后，路堤路基工后沉降量不得超过30cm，桥台台尾路堤过渡段工后沉降不得超过10cm。相应地在软土地基地段施工，地基加固费用要达到总投资的二成以上，在项目设计预算时必须要充分考虑到。

2.3 软土地基处理程序

在项目立项后，要首先准确把握软土地区的地质情况，通过勘察与勘探，全面了解项目所在地软土地基的特征、强度，为工程设计提供科学依据。特别是在工程地质条件复杂的软土地区，要对工程地质进行分区，并针对不同分区进行个性化处理。这是一个动态过程，要进行不断完善和丰富，直至全面掌握情况为止。根据获得的软土地区地质数据，对软土地基处理选择适宜的设计方案，综合选择既合理可行，又节约成本的方案组织施工。施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事。软土地段要注意控制填土速率，避免发生路堤滑移或发生其它意外，保证施工质量。同时，要加强工程监理，并保持全程监理和记录，及时纠正施工过程中的违规行为，确保软土地基施工质量。

3 高速公路软土地基处理对策

在软土地基上修建高速公路，往往需要对天然地基进行地基处理，以保证路堤路基的稳定性，控制工后沉降和工后沉降差以满足设计要求。

3.1 减小路堤荷载

减小路堤荷载可以有效减小作用在地基上的荷载密度。减少地基上的荷载，可以相应减少对软土地基的有效压力，从而保证地基稳定，有效减少软土地基的沉降量。在满足高速公路设计标准的前提下，要尽可能降低高速公路路堤标高，减少路基规模，进而减少路基固定载荷。同时，要尽可能采用轻质材料填筑路堤，减轻路堤自重，减小或加速软土沉降提高土体抗剪强度，比如利用粉煤灰、EPS超轻质填料来填筑路堤等，可以有效减少路基固定载荷，节约施工成本和土地。

3.2 地基处理

在高速公路工程软土地基处理方法很多，有预压法、振密挤密法、置换法、灌入固化物和加筋法等。如采用压密注浆碎石桩处理，通过在被加固场地的桩位成孔、投碎石，然后通过桩中的碎石桩体进行低压注浆，等水泥浆液初凝后，通过预埋的注浆管向碎石桩体及桩周土体进行中高压注浆，使桩体及桩周土体进一步密实，由此形成以注浆碎石桩、改性的桩周土体及桩问土构成的复合地基。也可采用排水固结法、强夯法等进行地基处理，使地基土体抗剪强度提高，压缩性减小，从而达到提高地基承载力、减小沉降的目的。