试论高速公路软土地基处理问题

杨飞航

摘要：软土路基给路面带来极大的危害，人们对软土地基的研究也越来越受到重视。随着科学技术的不断发展，新材料、新工艺的开发，对于软土地基处理的方法会越来越多，这将更有利于高速公路路基的处理，充分发挥出高速公路的优越性。本文主要阐述了高速公路软土地基的危害、特点以及处理方法。

关键词：高速公路；软土地基；特点；处理方法

中图分类号：U238文献标识码： A

在高速公路建设的过程中，由于软土地基具有孔隙大、承载能力差等特点，这就给高速公路施工带来了很大的危害。因此，采取切实可行的处理方法来加以防治，有利于提高高速公路的施工质量。

一、高速公路软土地基的危害

（一）软土路基的危害

鉴于软土路基给路面带来以下几方面的问题: 首先，带来稳定以及强度的问题。如果软土路基的抗压强度不足以承受路面的外荷载或者路基两侧的压力，软土路基会因为压力过大产生局部或整体破坏，造成路面的塌陷或者路堤的塌方以及桥台破坏。其次，它会带来路面的沉降变形问题。如果软土路基在外部荷载作用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，会造成路面开裂破坏或者结构物与路堤衔接处差异沉降，最终引起通道的凹陷，沉降缝渐渐被拉宽而漏水，从而导致积水，引起路面的损坏等等。

（二）出现质量事故

由于软土地基是因地、因层而异，具有不可预见性。因此，在进行设计和施工的过程中，如果不能结合软土地基的性质，那么很可能会出现质量事故，例如，会引起路面塌方，不均匀的沉降，使路面出现开裂、倾斜等问题，严重的时候会引发交通事故。这些质量事故会直接影响到整个施工工程的经济效益和社会效益。

（三）在设计中存在问题

由于设计部门对软土地基的设计不够准确，没有真实的将高速公路软土地基所分布的情况反映出来，应该对软土地基进行处理的没有进行及时处理，在设计中不能从高速公路的实际出发，没有从软土地基对桩基础的承载力会产生影响的方面进行分析，从而导致高速公路出现了倾斜、裂缝、路堤失稳以及沉降等危害。

二、高速公路软土地基的特点

高速公路软土主要是由淤泥和软粘土组成的，里面含有一些有机质，软土中的含水量比较高，其孔隙很大，而且压缩性比较高，强度低，其渗透性比较差，有较高的灵敏度，在荷载的作用下，抗剪强度比较低，同时，具有流变性显著等特点。

三、高速公路软土地基处理方法

（一）表层处理法

对于浅表层软弱土的处理可以采用表层处理法，其适用范围是粘性土和粉土。在通常情况下，主要是对深度在一米的软土进行处理。这种方法主要是在地表排水的情况下，在地表铺砂土或者铺土工布等材料，并且运用高效添加剂，这对地表层的含水率可以起到很好的改善效果，同时使得土体的结构、地基土承载力得到改善，从而有利于保证施工机械的正常使用。表层处理法是非常简单的，在采购材料时比较方便，而且价格低。因此这种方法是高速公路软土地基处理最经济、又可靠的方法，在使用表层处理法时，可以根据施工场地的实际情况，以便达到最佳的处理效果。

（二）换填法

该方法主要是将高速公路软土换成优质土，以保障填土的稳定性，并且使土的沉降量减少，这种方法的适用范围是砂、碎石等填筑材料抗剪强度较软弱土层。在具体施工时可以利用人工挖土进行换土，同时也可以采用爆炸法，将软土挤出，然后强制性的将软土进行置换。这两种施工方法都比较简单，能够在很短的时间里完成置换的任务。从可靠性来进行分析，通过人工进行挖掘的方法最可靠。其中需要注意的是置换材料必须选择具有很强承载力的粗粒土，必须对粗粒土进行压实。

（三）加载法

加载法主要是为了增加高速公路软土地基的强度，以防止在填土内的构造物发生有害沉降现象，对路面结构造成损坏，这种方法的适用范围是软土地基。促进软土地基沉降的方法主要有：（1）增加地基上的压力，以减少土中的水含量（2）利用填土加载法，在地表上面铺砂，使用不透水膜，依据大气压力的基本原理，来促进软土地基的处理。在使用填土加载法过程中，必须要充分考虑地基是否稳定。利用大气加压的方法不会对地基带来破坏，但是要注意的是这种方法可能会受到地基适应性的影响和限制，而且使用的工程费用比较多，在一般情况下不推荐使用这种方法。

（四）排水固结法

在通常情况下，排水固结法是一种比较常见的高速公路软土地基处理方法，主要是利用长度和间距不同的袋装砂和砂垫层进行相互间的结合，其适用范围是砂土。虽然这种方法比较普通，但是十分经济实惠。

（五）深层处理法

深层处理法的适用范围是复合地基。对于高填方路基和桥头路基，可以从路基的厚度、所含数量来进行分析，然后可以使用粉喷桩的方式对软土地基进行处理，进行深层处理后体现出来的效果通常很明显。

（六）重锤夯实法

夯实法又名动力压实法或者动力固结法。这种方法的特点是反复将重锤提到高处然后使其自由落下( 一般落距为 10 ～40 m) 夯击地基，从而使地基的压缩性得到降低、强度提高。重锤夯实后的地基能够使地基表层土的轻度得到提高，并降低地表的湿陷性，提高表层土的均值度。刚开始时这种方法仅仅适用于处理砂土和碎石地基，但是后来随着排水条件的改善和施工方法的改进，重锤夯实法已经逐步应用到了细粒土地基。由于强夯法具有适用土类广、加固效果好、设备简单、节省劳力、施工方便、施工期短、节约材料、施工文明、节约材料和施工费用低等优点，很快就传播到了世界的各个角落。

重锤夯实法主要适用于地下水位大于0.8m且湿性较大的粘性土、砂土、黄土以及杂填土等。我国在 20 世纪 70 年代后期就已经开始引进此项处理技术，当时分别在天津、河北、山西等省份进行了试验研究，并且取得了较好的研究效果，后来很快在全国各地推广开来。80 年代中期，我国在采用强夯法处理填海地基过程中获得了成功，并在沿海地区进行了大力的推广应用，取得了较好的社会效益和经济效益。

夯实法跟其他的软土地基处理方法一样，也有其特殊要求和适用范围。目前来说夯实法除了对淤泥和厚层淤泥质不适用以外，对某些类型的软土强夯效果还是相当好的。从土的性质分析，软土强夯效果决定于地基土的粒径级配及孔隙比的大小以及软土的含水量。此外，软土的土层性质对这种方法也很重要。采用夯实法处理软土地基，其加固效果决定于地基土的渗透性，所以为了得到良好的地基必须创造良好的排水通道。

其实，在高速公路软土地基处理的现场，并不仅仅使用一种处理方法，而是综合多种方法来处理高速公路软土地基。

总结：

综上所述，在高速公路的建设和发展中，常常存在软土地基处理不当等问题，可能会引发很多病害。那么，如何采取切实可行的软土地基处理方法，保障公路施工质量，保障高速公路的运营安全，应该得到高度重视和切实解决。只有根据高速公路软土地基的性质和实际情况进行分析，然后采取有针对性的措施，不断的引进新技术、新方法、新材料，在具体的施工中对施工技术进行严格控制，才能有效提高施工质量。

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