高速公路软土路基常见问题及处理措施

高速公路软土路基常见问题及处理措施摘要：软土地基处理技术发展很快，而软土地基的复杂性、实验技术的准确度即以固结理论在设计计算中还存在一些问题。

同时软土地基处理方法各具特点，都有它的适用性和局限性，因此对软基的处理需因地制宜的采取一些处理措施。

关键词：高速公路软土路基特征处理方法设计近年来，随着社会国民经济的大发展，道路拓宽工程较多，如何有效地防止新老路基结合部出现不均匀沉陷以及由此而导致的路面纵向裂缝，是路基拓宽施工中的重要课题。

因此有必要分析了解旧路拓宽后所出现病害的原因，研究新老路基结合部位处理方法，对确保道路拓宽改造工程的质量，发挥其应有的作用，具有重要的实际意义。

为了对公路软土路基的处理进行详细的论述，首先我们对公路软土路基的特征进行分析。

1公路软土路基的特征分析公路路基的施工是公路建设施工中较为重要的一个环节，公路路基的施工质量及软基处理方法的选择将直接影响到后期施工中路面平整度、工后沉降及公路施工周期。

软土路基是公路路基施工比较复杂的一种路基情况，鉴别其特征对于为公路路基进行鉴定具有重要意义。

为探明施工路段软土分布特征，应以工程地质钻探，采取原状土样进行室内土工试验为主，同时进行静力触探及十字板剪切实验等原位测试，以此对比软土的物理力学参数特征。

然后根据路段软土层特征进行处理方法的选择。

软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载力低的一种软塑状态的粘性土。

它一般是在静水或缓慢的流水环境中沉积，经生物、化学作用形成的。

但含水量多少才谓之高、承载力多少才谓之低，目前尚没有一个统一标准。

2软基的几种处理方法软土路基强度低、固结慢、变形大，在软土地基未能很好处理就修筑路基时，由于强度不足或变形过大将导致地基抗剪强度不够引起路堤侧向整体滑动，边坡外侧土体隆起；人工构造物与路堤衔接处产生差异沉降，引起跳车；路堤的变形以及地下水位过高，将导致路面的破坏等情况的出现。

软土加固技术从原理上可以分为以下几类：①改良土质；②换置；③补强。

现在在高速公路建设中经常应用以下方法：置换法、固结法、降低应力法、反压护道、挤密法、土的加劲(土工布、加筋土、土工格栅)，以及化学加固法等。

从以上软基处理方法在工程实际中的应用情况来看，对其效果评价不一。

在如此多的软基处理方法中，究竟哪种情况需要哪种方法，方法的适用范围如何。

下面对几种具有代表性的软土地基处理方法的基本原理进行简单介绍，根据它的基本原理我们可以选择合适的软土地基处理方法。

2.1袋装砂井加固软土路基的施工方法袋装砂井加固软土地基的基本原理是：人为的形成排水通道，缩短排水距离，同时使垂直排水固结变成水平排水固结，加快排水速度，加快软土固结，提高抗剪强度。

袋装砂井加固软土路基处理方法是采用挖除换填，设置垫层，土工格珊，袋装砂井，超载预压等分项进行的。

袋装砂井平面布置按正三角形布置，根据路段情况确定直径、根数、砂垫层及双向拉伸SS20土工格珊数量。

砂料一般采用分选性好，渗水率较高的中粗砂，人于0.5cm的砂含量占总重量的50％以上，含泥量小于3％，渗透系数大于5×10-2cm/s，最大粒径不大于20mm，不含有有机质、粘土团块和其它杂质的沙料进行充填。

砂井的布置范围一般比路堤范围宽一些，使路堤以外一定范围内地基土能加速固结，对提高地基的稳定性和减小侧向变形以及由此引起的沉降有好处。

为了保证袋装砂井内渗出来的水能顺利排出，在砂井顶部铺设50cm厚的砂垫层，袋装砂井顶部伸入砂砾垫层内至少30cm，使其与砂砾垫层贯通，保证排水畅通。

当加固面积较大时，需设置纵横盲沟，在纵横盲沟交叉处设排水井，井内积水用水泵排出。

砂垫层的边部设泄水孔通至排水沟，泄水孔直径5cm，间距1m。

泄水孔内侧设一层碎石或：工布反滤层。

以利排水和防止砂垫层砂的流失。

加固区设排水沟，以构成较完整的排水系统，这是软基处理的关键。

2.2砂井法处理软土路基砂井是利用各种打桩机具击入钢管，或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。

由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用，又称排水砂井。

砂井项面应铺设垫层，以构成完整的地基排水系统。

砂井适用于软土层厚度大于5m时。

最大有效处理深度18m。

2.3排水砂垫层法处理软土路基对于地基上部软土层极薄且含水量大时，在软土地基上敷垫0.5～1.2m左右厚的砂垫层。

这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层作用；同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位；在进行填土及地基处理施工时，为施工机械提供良好的通行条件。

其最大有效处理深度，路堤极限高2倍。

2.4深层搅拌桩法深层搅拌桩的处理范围：①桥台(包括桥形通道)台背附近20m以内：②管涌基底及基础边缘外延3m左右：③箱涵、盖扳涵及箱形通道基底及基础外延5m 左右。

搅拌桩桩长设汁以经济合理，满足沉降量及承载力要求为原则，当软基不太厚时。

考虑到现有桩基的施工能力及桩身的质量保证，设计桩长不宜大于15m。

施工时施工场地应事先平整清理地表障碍物。

施工可按以下步骤进行：①深层搅拌桩机械就位；②预搅下沉；③喷灰(或喷浆)搅拌提升；④重复搅拌下沉；⑤重复搅拌提升至孔口；⑥关闭搅拌机械。

深层搅拌桩是一种快速处理软基，减少工后沉降较为理想的方法，可用于结构物处如涵洞、通道、桥台的软基处理，它一般比排水固结方法节省工期，但应注意它的造价约是排水固结法的3～5倍(石灰搅拌桩约为3倍，水泥搅拌桩约为5倍)。

由于经深层搅拌桩处理的软基沉降量很小这为公路上软土路段常见的桥台跳车问题提供了一条解决途径。

2.5土工织物铺垫法处理软土路基在软土地基表层铺设一层或多层土工织物，可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基的承载能力，同时也不影响排水。

对于淤泥之类高含水量的超软弱地基，在采用砂井及其他深层加固法之前，土工织物铺垫可作为前期处理，以提高施工的可能行。

2.6预压法及挤实砂(碎石)桩法处理软土路基在软土地基上修筑路堤，如果工期不紧，可以先填筑一部分或全部，使地基经过一段时间固结沉降，然后再填足和铺筑路面。

最大有效处理深度30m。

挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中，形成较大的密实柱体，提高软土地基的整体抗剪强度，减少沉降。

最大有效处理深度20m。

2.7轻型填料法即用密度小的煤渣等重量轻的填料为原料，尽量减少地基沉降保持填土稳定。

近年来，国外很多国家采用高分子材料作为填方材料使用。

如挪威和美国采用超轻量材料的泡沫聚苯乙烯作为道路填方材料及软基桥台引道填方。

对于改善地基沉降有良好效果。

此后法国、日本也相继将该法用于具体工程中。

3公路软土路基处理质量问题分析软土路基是公路施工常见的问题。

若不加处理或处理不当，往往会发生路基失稳或过量沉陷，导致公路破坏或不能使用，路堤完工后沉降迅速或不均匀沉陷，路面纵横坡变碎、行车颠簸，路面出现纵向裂缝，严重时裂缝变宽，裂缝向土路肩边缘伸展，裂缝处呈现错台，形成滑裂面。

出现这种情况可以从一下几个方面进行分析，找出问题原因。

一般来说出现软土路基处理不当，可能是地质勘测资料不全，设计拟采取的软基处理方法不当，设计处理深度不够，处理效果不明显。

或者是施工处理不当，软基处理未达到设计深度，原材料进场未按产品质量要求严格检验，导致处理效果达不到设计要求。

软土地基路段路堤填土速度过快，使用不适宜的填料又未采取相应的改良措施或措施不到位。

4技术要求(1)工后沉降。

经复合地基处理后的工后沉降。

桥头路段不大于5cm，涵洞与通道基础不大于10cm。

(2)地基承载力。

复合地基承载力应满足各段高速公路原设计要求。

(3)地基稳定性。

复合地基稳定性应满足设计填土高以及路面荷载作用下的稳定性。

5设计要点(1)桩长设计以经济合理，满足沉降量和承载要求为原则，但软土不太厚时(约10m)可穿透软基。

桩体的平面布置通常有等边三角形和正方形两种，粉喷桩的设计为50cm，碎石桩设计为80cm，桩间距可通过计算确定。

(2)不同结构物和路段处理方案①桥头软基：桥台台后路段复合地基的设计应注意主次分明均匀过渡，沿路线方向设计可分为两部分，桥台搭板区是对不均匀沉降最为敏感的部位，应采用较小的桩间距，这一部分设汁长度应包括整个搭板，并不宜小于10m；紧接后面的路段为过渡区．可采用中等的间距。

另外路肩外侧路基部分，其桩柱间距以相应于内侧适当加大，桩长也可以适当减少。

②涵洞与通道：涵洞与通道对地基的承载力要求由其基底平均压应力大小确定。

箱形涵洞和箱形通道为整体性好的的钢筋混凝土结构．刚度大，基底压力较小，因此对软基的适应性较强。

6结语公路软土路基的处理中，软土路基的鉴定、路基处理的设计及施工对于公路软土路基的处理结构都有着重要的影响。

目前我国软土路基处理鉴定及设计已经达到国际领先水平，因此，设汁及鉴定已经不是公路软土路基处理中的主要问题。

其主要取决于公路软土路基施工的质量。

为了保证软土路基施工质量，施工单位必须根据交通部有关施工规范、规程、工程质量检验评定标准及建设单位招标文件要求、编制施工组织设计，提出自检要求，对施工全过程实施有效的质量控制和管理，在交工验收时，施工单位应提交完整真实的施工原始记录、试验检测数据、分项工程自检数据等质量保证资料。

以此来为工程质量保驾护航。