公路施工中软土地基处理方面的研究

张成英

公路是线形带状的特殊人工建筑物,不可避免地经过不同的地质地区,在公路施工中,必然会遇到软土地质地区,基底承载力不能满足设计要求,不得不进行软基处理。因为设计工作中的细小疏忽,往往会给建筑物的正常使用留下隐患,但发生问题再进行处理,便直接造成经济损失和社会形象的负面影响。

过去在一般公路通过软土地区,由于路线等级标准不高,路基宽度窄、立交少、纵坡要求不严,且多低路堤,故对路基大部分地段处理工程少,仅对桥头、高路堤部位重视些。但从高等级公路在祖国大地出现后,因要求全立交、桥涵通道多,路堤高度多超过软土填土极限高度。加之软土中含有大量亲水胶体微粒,土体多呈海绵状结构,因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪强度低、压缩性强,在路堤高填土的自重作用下,要经过较长时间才能使压密稳定,因此其沉降稳定要花费很长时间。此外软土结构在大交通量,重载车辆的作用下,路基容易产生侧向膨胀挤出滑动,基底沉降现象也严重,为了增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降,消除侧向滑动位移,以免路堤向两侧膨胀挤出,确保路基及其外侧建筑物的安全,因此必须对软基进行浅层或深层处理。

1 软土地区公路的勘察

要先弄清楚软土地区的地质情况,工程地质条件复杂,还应进行工程地质分区,以便按分区不同分别予以处理。在勘察设计时,如地质工作做的不够深,在施工时一旦发现,可做些补充勘察及勘探工作,对地质情况作进一步了解。软土地区的桥梁勘测工作,除了按一般地区的方法进行水文和地质勘测之外,还要特别注意地基土的试验研究工作,一定要注意软弱地层的塑性流变。在野外测量调查时,根据地形地貌特征,如：是否有地下水渗流、沼泽地泥潭等进行判别,特别是对沿海地区围海(河)造地范围,上层为2 m～5 m的人工填土,下层均有不同程度的软弱层埋置,须进行仔细调查,布置地质钻孔,探明各层的深度和厚度,并取样和做实验,判明其是否为软土,有无受震、液化的可能,含水、压缩性如何,然后再判定其对墩台的稳定性影响。对于软土地区地基的土质调查应注意：1)要判定其是否为软土,所谓软土是软弱黏性土的简称,是第四纪后期形成的海相、泄湖相、三角洲相、溺谷相和湖沼相的黏性土沉积物或河流冲积物,有的属于新近淤积物。2)要判别其是否为可液化土,可液化土的含义为：饱和砂或粒径大于0.05 mm的颗粒总重量占40%以上的饱和轻亚黏土,应经试验鉴定其在地震时能否液化。3)合理计算土层的沉降量,地基沉降的计算包括最终沉降量和沉降的时间过程两方面内容。

2 软土地区公路的设计

设计方案要经济、合理,符合当地实际情况。1)软土地区路基的设计。软土地区路基的设计既要满足设计规范的要求,又要做好软基处理。2)软土地区桥台的设计。软土地区桥台的设计应考虑以下一些问题：a.在桥台设计中加强自身的稳定性,这主要是加强台身及基础的刚度,以增强抗水平推力的能力。b.要采取减轻台后荷载和均衡压重的措施。3)软土地区涵洞的设计。

3 软土地区路基处理原则

3.1 软基处理不能完全消除工后沉降

1)高路堤软基处理不能完全消除工后沉降包括两层含义：a.工后沉降不可能为零;b.工后沉降不能满足地基处理设计的控制标准。从已建成的几条高等级公路来看,路基均产生不同程度的沉降,桥头跳车现象也存在。这说明,采用地基处理后不可能消除工后沉降,工后修补不可避免。

2)选择软基处理方法应与路堤高度、地基条件相结合。

3.2 软土地区路基处理的一般原则

软土地区路基处理的一般原则：1)以时间换金钱,早在10年前已有日本著名换金钱处理软土路堤的方法。2)以金钱赢得时间：即在施工工期紧迫,时间有限的情况下,除非个别低路堤地段高度在临界高度以下,可不作地基处理。

4 软基处理的方法及防治措施

4.1 软基处理常用方法

1)软土地区路基处理的方法。2)软土地区桥台处理的方法。软基处理是提高地基承载力和防止桥台侧向移动的主要措施,目前公路桥梁中常用和行之有效的方法有：a.排水固结法;b.振密、挤密法;c.置换及拌入法;d.加筋法。3)软土地区桥头接坡处理方法。

4.2 软基处理的防治措施

地基处理大都是隐蔽工程,而且大部分地基处理方法的加固效果并不是施工结束后就能充分体现,需待使用一段时间后才能逐步显示其是否达到预期效果,所以一个成功工程必须在各个施工环节把好质量关,并合理安排施工程序和加强检测监步,才能得以保证。

软土地基的处理方法很多。总之,软土地基处理的目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷,所以施工技术人员必须意识到软土地基的危害性。坚决以数据说话,认真测定基底的承载力,并根据不同的地质情况,不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案,同时一定要采集桥涵施工后的工后沉降数据,积累经验,为今后的施工打下坚实的基础。

[1] 马小锋.浅谈软土地基处理方法[J].山西建筑,2008,34(1)：121-122.