【改革开放论文】浅谈改革开放以来公路软土地基的处理方法

摘要：改革开放以来，我国的公路建设事业获得了长足的进步与发展。然而，随着我国社会经济的发展，公路建设的需求不断扩大，而在公路工程施工过程中，经常会遇到软土地基的问题，常常需要花费很多的人力物力财力来对这样的地基情况进行改善。本文主要是针对公路工程施工当中对软土地基进行处理的措施和方法进行相关研究和探讨。

关键词：公路工程 软土地基 处理方法 探讨

软土地基是指土地的地基承载能力不能稳定承载其上的构造物，或者说虽在施工时能达到了承载力的要求，但在工程结束后的使用过程中可能出现地基失稳现象，以至于构造物沉降过大或不均匀沉降以致彻底破坏构造物的不良地基。若对这样的地基不加以适当的处理或者不处理，就可能发生如路基的沉陷、滑移 、开裂、路面起伏不平、桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸等问题，过度的沉陷还会导致公路严重破坏甚至是失去使用功能，造成极大的损失。

一．公路工程软土地基的特点

根据我国《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》 ，对软土地基的定义为滨海、谷地、湖沼、河滩沉积的天然含水量高、压缩性高、孔隙比大、抗剪强度低的细粒土。根据实际工程经验，还需要根据液限指标和稠度等来综合判别确定软土地基。软土地基具有是强度低、变形大、固结慢等特点。软土中含有大量亲水胶体微粒，土体多呈海棉状结构，因其孔隙比较大、透水性小、含水量多、压缩性强、抗剪强度低等特点，在路堤高填土的自重作用下，要经过较长时间才能将地基稳定牢固，因此在工程建设中遇到此类问题往往要花费较长时间，严重影响施工的进程。此外，软土地基的地下结构在重载车辆，大交通量的作用下，路基容易出现侧向膨胀以致路基发生滑动，基底沉降等现象，为了在较短时间内达到最终沉降，消除侧向滑动位移，确保路基及其外侧建筑物、或其他农田、鱼塘的安全，必须对软土地基进行必要的处理。而在软土地基上修筑公路最突出的问题往往表现在地基的稳定与沉降变形。软土地基对道路还有一种影响，即其含水量较大不能达到较好的压实要求以及其它一些公路施工的技术要求。

二．软土地基的危害

软土地基由于地基不稳定，具有可变性强的特点，会其物理性质会因沉积年代、气候变化而发生变化，又因为软土地基的性质具有很大的差别，如果不根据实际情况采取合适的方法，将巨大的影响，具体影响包括：

1.数据的真实性方面的影响 。公路的设计是根据勘察数据报告来拟定的，如果勘察数据不准确，必定会导致其设计及处理方法与实际不相符，最终影响工程质量，甚至可能引起地基下沉、倾斜和塌方。而软土由于分布复杂，厚度变化幅度大，导致其固结速度慢，沉降不均匀，在平整度不一的软土中勘察，误差会很大。

2.增加工程成本方面的影响 。很多公路工程公司受市场经济的影响，将工程重点放在了提高利润和加快工期中，因此在施工过程中他们一味的追赶工期，不考虑施工的安全性质，在软土地基固结的过程中，满目求快，最终导致出现下沉、变形的现象，使得工程返工，消耗了大量的人力物力财力。

3.工程质量方面的影响 。由于软土地基的特点，以及软土地基性质随季节的变化而发生变化的情况，导致不同时间内勘察的数据也不相同，比如潮涨、潮汐对地下地基影响大，如果不根据实际情况进行区分考虑，施工中必定容易出现误差，影响工作质量。

4.工程稳定度方面的影响 。软土地基在处理过程中，蛮目求快，不考虑实际情况，使得软土地基为凝结牢固就开始施工的下一个阶段，导致工程稳定度方面受到影响。

三．软土地基的处理方法

1.换填法

换填法是浅层软土地基的处理方法．是将基础底面以下不太深的处理范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬，强度较高，性能稳定好，具有抗侵蚀性的砂，卵石，素土等去分层换填，同时用人工或机械方法进行表层压，夯，振动等处理土工合成材料至满足工程要求的全过程。其中，对于地基处理的垫层作用包括提高地基承载力、减小沉降量、加速软弱土层的排水固结、调整不均匀地基的刚度、防止冻胀。而对于垫层材料的选择，一般可选用的材料有：砂和砂石垫层材料、素土垫层材料、灰土垫层材料、碎石和矿渣垫层材料。

2.挤密压实法

所谓挤密压实法，就是采用一定的手段，通过振动、挤压使地基土体空隙比较小，从而提高其强度，达到满足路基要求的作用。此方法的原理为利用生石灰吸水消解经化学反应后膨胀，桩间土脱水，桩周围的土被挤压后土壤密实度逐渐增强，使地基强度提高，从而达到满足工程要求的地基承载力（成桩挤密、吸水挤密、膨胀挤密）。国外在20世纪30年代开始使用土或灰土处理软土，我国在50年代中期开始在西北地区开始试验，70年代初期在黄土地区得到广泛的应用。其适用范围为：处理加固地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土以及含水量较大的软土。具有横向挤密、缩短工期、处理深度可达15米、就地取材等优点。

3.排水固结法

通过布置竖向排水井，改善地基的排水条件及采取加压、抽气、抽水和电渗等措施，以加速地基土的固结和强度增长，提高地基土的稳定性，并使沉降提前完成（由加压系统和排水系统组成）。包括堆载预压法、真空预压法、降水预压法、电渗排水法等实际处理方法。此种方法主要用于解决地基的沉降和稳定问题。为了加速固结，一般应用的办法是在增加天然土层中的排水途径以及缩短其排水距离，设置竖向排水井，以达到加速地基的固结，缩短预压工程的预压期的目的；并加快地基土质抗剪强度的增长，使得地基承载力提高的比施工荷载增长的速率快，这样就可以保证地基的稳定性。排水固结法适用于处理饱和和软弱土层，但对渗透性极低的泥炭土要慎重对待。

4. 袋装砂井法

袋装砂井是用透水型土工织物长袋装砂砾石，设置在软土地基中形成排水砂柱，以加速软土排水固结的地基处理方法。袋装砂井是近年来竖向排水井工艺发展，是砂并排法的延续．是将散体的砂装入用化纤纺织物做成的细长袋子（7-12cm)作为竖向排水体的一种方法。具有排水系统就是在地基中设置一些排水通道，改变原有地基的边界条件，增加空隙水的排出途径的作用。

5.化学加固法

化学加固法是利用某些化学溶液注入地基土中，通过化学反应生成胶凝物质或使土颗粒表面活化，在接触处胶结固化，以增强土颗粒间的连结，提高土体的力学强度的方法。有两种比较成熟的方法：

1）．搅拌桩法：指利用石灰、水泥等固化剂，利用相关的机械在地基深处与软土进行强制搅拌，软土与固化剂之间会产生的一系列物理—化学反映，从而形成坚硬的固结体，达到固结地基的作用。

2）．灌浆胶结法：用气压、液压或电化学原理，把某些能固化的浆液注入各种介质的裂缝或空隙中，以改善地基的物理力学性质。

6. 土工合成材料处理公路软土地基

土工合成材料是以人工合成的聚化物为原料制成的各种类型产品．可置于岩土或其他工程结构内部、表面或各结构层之间，具有过滤、防渗、隔离、排水、加筋等多种功能，发挥加强、保护岩土或其他结构功能的一种新型岩土工程材料。

四、软土地基处理应注意的问题

软土地基的处理属于隐蔽工程，并且，一般的地基处理方法产生的加固效果并不能在施工工程结束后体现出来，需要经过一段时间的观察，所以必须在工程的各个环节中把好质量这一关，合理安排，严格遵循施工程序，强化对工程的检测管理，才能使工程质量得到保证。故在施工中要特别注意以下几个问题：

（1）要根据地基的特点合理的选择处理方法，同时还要综合考虑公路条件、施工条件、安全、经济等综合要素；

（2）工程施工前，必须要做好勘察工作，保证设计、施工一体化；

（3）可以把软土地基处理要与安全防护工程有机的结合在一起，消除突发事件影响；

（4）施工程序要适当，施工方式要合理，要尽量考虑经济，安全等方面的因素，尽可能避免返工等造成的经济损失。

结语

公路施工过程中穿越软土地区是经常发生的事情。软土地基常常会引起路基的滑移、开裂,路面的起伏不平,桥涵通道处的跳车颠簸等重大问题。如果在公路施工过程中处理不当或干脆不处理，或者因为工作中的细小疏溜，往往会给建筑物的正常使用留下隐患。而上述的一些加固处理措施,就是为了增加地基承载力,提高地基强度,减小地基沉降量,使过往车辆及司乘人员能安全、快速、舒适地行驶在公路上。因此根据不同施工条件选用合适的方法处理软土地基，可以有效的防止或解决出现的问题，保证工程的顺利完成，减少财务支出，避免更大的事故或破坏情况发生。

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