浅谈高速公路软土路基的特点与处理方法

欧阳秋焱

(贵州高速公路集团有限公司)

浅谈高速公路软土路基的特点与处理方法

欧阳秋焱

(贵州高速公路集团有限公司)

主要对高速公路软土路基的基本特点进行了叙述，探讨了现今软土路基处理方法存在的相关问题，并结合工程实例对软土路基处理方法进行相关效果分析，希望能为相关工程技术人员提供一些参考。

高速公路;软土路基;特点;处理方法

1 工程实例软土路基处理效果分析

1.1 概述

本文所引用的高速公路位于广东省粤东地区，名为揭普高速公路，全场45.93 km。此高速公路有十多公里分布有非常厚的软弱土层，主要由腐木土层和淤泥层组成。其中淤泥层的性质最差，有高达100%的含水量以上，属于压缩性高、渗透性极低并且抗剪强度低的超软弱土。为了使高速公路的质量达标，必须要对其软基路段进行处理，而本项目的关键重要工程就是软土路基的处理工程。

高速公路对软基处理要求比一般要高，如何在较短的时间内使软基处理后的效果达到设计效果是一个难点，而处理好这个难点的关键就是选择合适与恰当的软基处理方案。本文主要讲述揭普高速公路的软基处理方案的相关关键问题，并结合实际处理结果来对软基处理效果进行分析。

1.2 软土路基处理的方案

1.2.1 软土的特点

揭普高速公路软土地基需要做深层处理的路段大约为17 km，其中淤泥厚度在8 m之下的大约为10 km，淤泥厚度在8～18 m之间的约为7 km。表1列出了典型路段淤泥的物理力学性质。腐木大量存在与腐木土层之中，潜入的深度一般为5～10 m，厚度在2～7 m之间。腐木间的空隙由淤泥来填充，淤泥的孔隙率大于2.0，有很高的压缩性。

表1 典型路段的淤泥主要物理力学性质

1.2.2 设计要点

(1)桥头的路段

软土路段在工后的沉降常常较大，由此会导致桥头跳车现象经常发生，所以要设法去减小这种沉降。主要采取搅拌桩复合地基法来实现，主要适用在淤泥层厚度在10 m之内的路段。考虑到桥头和路基之间有一个过渡连接，要相应地适当调整桩之间的距离，由桥头处的110 cm增大到袋装砂井处理处的140 cm，布置形状采取正方形。对于淤泥层在十多米的路段，由于加固的深度太深，不宜采取搅拌桩复合地基处理，可以选取固结排水堆载预压法来处理。为了使淤泥层的排水固结速率达到标准，砂井之间的距离采取90 cm，形状采取梅花型布置。

(2)路堤较高软土较厚的路段

该路段采取排水固结超载预压法来对软基进行处理。设置1～3层土工格栅来保证路堤的稳定，超载的填土高度宜根据现场施工状况选取，为1～2 m，这样可以减小部分次固结沉降，并能保证在施工期内完成等载下软土层的固结沉降。

(3)软土厚度在4 m之内的路段

处理软基的方法也可以采取排水固结堆载预压法。此路段淤泥层厚度较小，比较容易控制工后沉降，砂井之间间距采取120～140 cm，预压采取等载模式。

(4)腐木土路段

此路段比较少见，业界对其研究还不是很成熟，在设计时一般将其当做一般软土路段来处理。处理方法也可采取排水固结堆载预压法，砂井之间间距120 cm，预压采取等载模式。

1 .3 处理效果分析

1.3.1 搅拌桩复合地基路段

图1为搅拌桩复合地基典型沉降曲线，从图中可以得出以下结论，路基的总沉降量会随着荷载的逐渐增加而发展，但一段时间过后就进入平缓阶段，满载2个月后总的沉降量就基本达到稳定状态。道路中线的沉降要比左右两边的路基沉降大，沉降量都不算太大，在160～180 mm之间。由于道路竣工后的使用荷载大约等于所施加的荷载，所以根据以上结果和复合地基的相关变形特性可以得出结论:该路段的工后沉降将比较小，满足设计标准。

图1 搅拌桩复合地基典型沉降曲线

1.3.2 排水固结堆载预压法处理路段

图2和图3分别为A路段和B路段的典型沉降的曲线图，对应砂井间距为1.4 m和0.9 m。从图中可以看到，A路段满载87 d后完成沉降达到1 999 m，B路段满载83 d后完成沉降达到1 548 mm。B路段进入平缓阶段的速度比A块，A路段的沉降速率是0.9～1.0 mm/d。虽然A、B两路段的砂井间距相差大，但预压经过一段时间后，A、B的固结度分别为0.95%和0.97%，基本上同时达到设计标准的意图。因此，这两个路段的砂井间距是合理的。排水固结堆载预压法处理的典型路段沉降观测和结果推算表见表2。表中的推算沉降量为对应于固结度为百分之百时软土路基的沉降量，从表中可以看到，淤泥路段的软基的固结度达到0.94%～0.98%之间，没有完成的固结沉降为15～98 mm之间。根据推算，在有超载情况的软基路段存在的固结沉降已经基本完成，即使考虑到有次固结沉降，该路段完工之后的沉降也不会超过100 mm，达到设计标准。

图2 A路段(砂井间距1.4 m)典型沉降曲线

图3 B路段(砂井间距0.9 m)典型沉降曲线

表2 淤泥路段典型断面沉降观测以及推算结果

续表2

1.3.3 腐木土路段分析

图4为腐木路段的典型沉降曲线图，从图中可以看出，该路段整体处理效果较差。该路段虽然已经满载预压52 d，但是沉降的速度还是没有很明显的降低，推算后固结度仅仅为60%～70%。可以判断，腐木土的性质与一般软土还是有很大的不同，有待相关学者进行更进一步的研究。经过分析后可初步判断，腐木与充填在其中的淤泥有相互物理作用，并且这种相互作用与应力大小有很大的关系。所以为了保证软土路基的处理质量，有必要对此路段再进行2～3个月的预压处理，若沉降速率仍然没有减缓，再对其进行特殊处理。

图4 腐木土路段典型沉降曲线图

2 结语

选择高速公路软土路基的处理方法应根据具体的下卧土情况、软土的受力特点和荷载情况以及对沉降的要求等因素来具体分析，进行经济和技术两方面的综合衡量后确定处治方案。

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［2］吴景华，孙瑛琳，杜兆成.高速公路软土路基评价及处理方法［J］.长春工程学院学报(自然学版)，2003，(2).

［3］张玉梅.高速公路软土路基处理方法的分析［J］.山西建筑，2003，(6).

［4］汤连生，刘增贤，王洋.软土路基工后沉降组成分析研究［J］.城市勘测，2002，(2).

U416.1

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1008－3383(2014)04－0052－02

2013－12－15

欧阳秋焱(1986－)，女，贵州余庆人，助理工程师，研究方向:交通工程。