农村道路施工过程中软基的处理方式分析

都天梅

(山西省泽州县交通运输局公路管理所)

1 引 言

随着农村经济社会的不断发展，农村公路承担的功能越来越多，在保证广大群众正常出行和繁荣当地经济方面起到了不可替代的作用。最近几年来以村村通工程为农村公路建设得到迅速发展。无论是高等级公路还是农村公路，路基作为道路结构的主要组成部分，在保证道路的整体稳定性方面起着重要的作用，路基作为路面传递荷载和主要承重结构，其稳定性关系到了道路的正常通行和通行安全。正是基于道路路基的重要作用，保证路基的稳定性十分重要。

相对于高等级公路而言农村公路技术标准低、工程量小，所以在农村公路软基施工过程中就不能照搬高等级公路中相关软基处理的措施，另外农村公路由于投资有限，导致其设计和施工标准的控制无法达到高等级公路的相关要求，同时材料的准入标准也难以达到较高的要求，这就给农村公路建设和管理增加了许多难度，特别是在以下关键技术运用上造成了很大的限制。这就要求我们针对农村公路的实际情况，针对农村公路施工中软基问题展开积极的研究，找到适用于农村公路现状、经济、合理可行的技术方案，保证农村公路路基的稳定和可靠。

2 软土的特性和对路基的不利影响

2.1 软土的特性

对于软土路基的描述国内外已经进行了大量的研究，对于软土的特性认识已经较为深入，对于路基中软土的特性描述，本文主要从以下几个方面展开。

(1)路基中中软土的含水量同通常较高，含水量偏高回导致路基土内部的空隙比在理论上随之升高同时含水量的大小和塑性指数之间的关系也是关系到软体具体划分状态的一个关键性指标。

(2)在公路软土路基中，路基土孔隙率一般较大，过大的孔隙率会对土的可压缩性造成影响，同时影响土的固结渗透作用。另外软土中的较大空隙会在土体结构中形成单独体，这些空隙的直径较大，但是在整个土体中存在的数量有限，对土的压缩特性和固结特性不会产生过大的影响。另一中空隙形式为粒料间的空隙，该种空隙在软土中占绝大部分，能够对土的渗透特性、压缩性等产生直接的影响。

(3)软土压缩性性大，其压缩性随液限的增大而增大。

(4)软土路基土的渗透系数较小，当软土受到外部荷载的反复作用时，其发生固结的过程较为缓慢，这就导致软土路基的强度形成需要大量的时间，严重影响道路施工的工期。

(5)软土的抗剪强度与排水条件两者紧密联系在一起，在外部荷载作用下，土层在一定的外部条件作用下产生排水固结，这种状况下土体的强度会随着外部有效施加应力的增大而逐步提高;但是如果在外部条件的作用下，软土路基没有发生固结排水的过程，土体的强度会随着外部荷载的加大而加大，令另外也会随着土体剪切变形的减小而减小。

(6)软土在外部荷载不变的条件下，土体的变形随时间而增加。

(7)软土自身具有一定的结构稳态，一旦其结构发生破坏，土体的强度就会明显下降，严重的话会发生土体流动。随着时间的增长，在不受外部荷载继续作用的情况下其强度会有所恢复，但一般不能恢复到原来结构的强度。

2.2 软土对路基的不利影响

综上所述，如果在路基施工过程中路基土为软土，不做好软基的处理会导致道路在使用过程中出现不同程度的破坏。软土的强度很低，承载力不足，承受荷载能力有限，软土的压缩性较高，对道路带来的不均匀沉降也较为明显的。路基沉降过大，会导致路堤失稳，路面开裂;在桥头位置处会产生桥头错台，也会造成过路管涵的变形和路基路面横坡的变化，引起道路的结构性损坏。所以从高标准出发，严格的做好农村公路软土地基处理，已成为农村公路建设中的重要组成部分。

3 软基处理方式

3.1 换土垫层法

如果软土地基的冲刷较小，其承载力和变形达不能满足路基设计和丝攻的要求，同时路基土中软土层厚度较薄时，可采用换土垫层法进行这部分厚度较浅软土层的处理，换土垫层法施工简单，造价低。换土垫层法就是讲软土部分挖除，再换填工程特性良好的材料，常用的换填材料主要有砂石材料，换填材料的性能要保持稳定、无侵蚀性等，换填之后要对换填料进行分层压实。进行软土换填要保证换填的厚度，从而保证足够厚度的换填层能够避免别发生剪切变形的软土层破坏，从而保证路基的承载能力。针对不同的换填材料，其工程性质有所不同，这也使得其应力分布有所差异，但从其各自的承载能力来看，其极限承载力较为接近。

换填的垫层能够代替软土地基来提高持力层的承载力，并且通过扩散作用减小传递到软弱下卧层的应力。在路基总沉降量中地基浅层部分的沉降量占有较大的比例。公路相当于条形结构物，其长度范围较大，所以在路基宽度范围内产生的沉降能够占到道路总沉降量的一般左右。对于这部分由于软土造成的路基沉降，可以采用密实砂等其他性能较好的路基填料来进行代替，从而有效的减小路基的总体沉降量。另外砂垫层对道路荷载的分散能够起到较好的效果。

不透水基层材料直接与软弱土层连接在一起时，软弱地基中的水由于外部荷载的作用会出现绕不透水基层材料的两侧流动的现象，这会引起基底下的软弱土固结发生的过程较为困难，同时会使得孔隙水压力升高，更严重的后果可能导致路基土整体强度的下降，进一步一起路面整体结构的塑性破坏还可能导致由于地基强度降低而产生塑性破坏的危险，在软弱路基土之下加设透水性能较好的砂垫层和砂石垫层等垫层材料，可以在软弱土层收到外部荷载作用时，使得土体内部中的水分通过垫层迅速排出路基工作范围以外，孔隙水压力得以迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度，避免地基土塑性破坏。

3.2 土工合成材料加筋

土工合成材料加筋在公路软基处理中的主要功能是结合其他软基处理工艺来共同提高路基的稳定性，能够有效的减小路基沉降，土工合成材料在软土地基中是通过给土体加筋的方式来提高土体的抗拉强度。设置在软土地基中的土工合成材料利用自身优越的强度和韧性等力学性能能够有效的将路面荷载传递到基层的部分进行均匀分散，从而是地基受力更加均匀，防止局部荷载集中导致路基破坏。土工合成材料的造价低和技术含量相对较低，能够广泛应用与农村公路中软土地基的处理。在实际使用过程中要注意结合其他软土地基处理方式共同使用，同时也要控制好土工合成材料使用的深度、位置。

3.3 排水固结法

排水固结法的作用过程是利用天然的土基或者是预先在土基中设置沙井等排水设施，利用土体自身的重量，采用逐级加载的方式，使得路基土中的水分通过空隙会排水设施排出，从而土体逐渐固结，并发生沉降，最终达到提高路基承载力的目的。采用排水固结法处理农村公路施工中的软土地基问题要遵循的一个主要原则是在铺筑上面层之前路基的整体沉降要趋于完成或部分完成，这有利于保证公路待通车后不会产生不均匀性沉降。另外要注意的一个问题是由于公路为带状结构，在横断面方向所受到的力较小，这也是控制路基质量的关键。

排水设施和加压设施是构成固结排水的两个主要组成部分，常用的排水设施主要有诸如沙井、塑料排水板等的竖向排水设施和水平排水设施。加压设施可以采用真空法、堆载法和降低地下水位法等。在固结排水的过程中要建立完善的排水系统，增加土体内部水分排出的途径，缩短排水的距离，提高排水的效率。加压设施的主要作用是利用外部荷载增加路基土收到的固结压力从而加速路基土固结作用的发生。

3.4 挤(振)密法

挤密法适用于公路路基中的软土层冲刷深度不大或者是没有发生冲刷的路段，这部分软土主要包括松散的沙土、炉渣层、含沙量大的粘土等，如果这部分厚度较大，单纯采用砂垫层换填处理较为困难时，可以才哟挤密法进行处理，挤密法能够提高软土路基的承载能力，从而有效减小路基的总沉降量，提高了路基土的抗液化能力。在处理路基土的过程中要注意厚度较厚的饱和粘性土，采用挤密法的效果不理想，有可能还会破坏土体的稳定结构，这主要是因为饱和粘性土的渗透性小，采用挤密法不易使土体捣实，仅仅起到部分置换作用，不能从根本上提高路基强度，针对饱和粘性土可以采用高压喷射、沙井预压等方法。

4 结 语

农村公路的建设关系到了我国广大农村的经济的发展，所以要做好农村公路的修建标准，其中软基处理是一个不可避免的关键环节，软土地基作为一种不良的地基，如果处理不好会导致路基不均匀沉降等病害的发展，严重影响道路的使用寿命和服务功能，本文针对农村公路的特点，有针对性的对其软基的处理方式展开了研究。

［1］戢英.软土地基处理技术及在公路施工中的应用［D］.天津大学硕士学位论文，2006.

［2］交通部第一公路勘察设计研究院公路软土地基路堤设计与施工技术规范［S］.北京:人民交通出版社，1997.

［3］刘玉卓.公路工程软基处理［M］.北京:人民交通出版社，2002.