高等级公路软土路基沉降特征与加筋处治

王 栋

(山西省公路局运城分局,山西 运城 044000)

0 引言

在高等级公路建设中，软土路基沉降带来的危害较大，既不利于高等级公路路基建设，同时也会对公路路基造成严重的损害。结合高等级公路建设实际，软土层出现的比例较高，如何有效的应对软土路基沉降所带来的危害，需要对软土路基沉降特征有足够的了解，并根据软土路基的沉降实际，制定有效的处治措施，保证高等级公路软土路基沉降问题得到有效的解决，满足高等级公路路基建设需要，避免高等级公路软土路基沉降问题和其他质量缺陷的产生。

1 高等级公路软土路基的危害

1.1 扰动“硬壳层”或填筑不当，使“硬壳层”遭到破坏，导致路堤失稳

在高等级公路建设中，软土路基较为常见。软土路基的危害主要在于硬壳层发生扰动或者路基填筑不当，导致了硬壳层遭到破坏，对整个路基和路堤都会造成较大的影响，使整个高等级公路在基础部分出现脆弱或者容易坍塌的质量缺陷。对高等级公路的通行安全性会造成较大影响，不利于高等级公路的建设和通行。所以，高等级公路软土路基的危害主要表现在路堤的稳定性缺失和路基承载力的下降，不利于高等级公路整体建设质量的提高，也不利于质量通病的预防。

1.2 对结构物产生负摩擦力和纵向推挤作用，引起路面发生变位以至损坏

基于对高等级公路软土路基的了解，软土路基的沉降危害是非常大的。软土路基沉降不但会导致路堤失去稳定性，同时还会对路面结构产生负摩擦力和纵向推挤作用，严重时会引起路面发生变位及损坏，对整个高等级公路的建设都是非常不利的。这些质量缺陷和严重危害应当引起我们的重视，我们必须要根据高等级公路软土路基的实际部位和软土路基的基本情况进行合理判断，保证软土路基的沉降问题得到有效的解决，同时，也要确保软土路基不发生质量通病。

1.3 堆料不当，未按施工分层填筑，填土过快，碾压不当，造成路堤失稳

在高等级公路建设中，需要按照施工规范堆料，同时也需要采取分层填筑的方式进行。考虑到软土路基的特点，填土速度需要保持匀速，在碾压的力度和速度上也要进行控制。如果不进行有效的控制，非常容易出现路堤失稳的问题。所以，我们应当有效解决堆料不当和分层填筑的问题，对软土路基的缺陷有足够的了解，避免软土路基对路堤的稳定性造成影响。当前软土路基的路堤失稳问题需要得到足够的重视，在实际施工中应该采取必要的施工手段予以避免。

2 高等级公路软土路基沉降特征

2.1 软土地基的基本特征

具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

从目前软土地基的特征来看，软土地基主要表现在水含量较高，孔隙比较大，压缩性高，抗剪强度低，固结系数小，这些特点与其他的地层有着一定的区别，使得在地基施工过程当中需要特别注意施工方法和施工技巧。如果不能够正确分析软土地基的特点而进行有针对性的施工，那么软土地基施工之后非常容易发生沉降，在沉降之后也会导致地基稳定出现较大的损伤，不利于软土地基的施工，同时也不利于地基施工质量的提高。因此，我们应当认识到软土地基的基本特点及其对施工所造成的危害。

2.2 软土地基的沉降特征

地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。软土地基不能简单地只按地基条件确定，因填方形状及施工状况而异，有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上，判断是否应按软土地基处理。

由于软土地基自身性能和普通的地基存在一定的区别，在实际施工过程当中容易发生沉降，其沉降特征主要是土层较软，土层中水分孔隙较多，在施工过程当中容易造成塌陷，并且在施工方法的选择上也有较高的要求。因此，在实际的软土地基施工过程当中，应当对其沉降特征有足够的重视，做到根据软土地基的实际特点及其容易沉降的特性选择特殊的施工方法，避免软土地基发生沉降，有效地解决软土地基的沉降问题。

3 高等级公路软土路基的治理目的

3.1 提高地基的抗剪切强度

在高等级公路软土路基施工过程当中，对软土路基进行有效的治理，主要的目的在于确保软土路基的抗剪切强度能够得到有效的提高。抗剪切强度提高之后，可以保证地基的承载力达到设计要求，同时也能够有效的避免地基的沉降和地基的塌陷。抗剪切强度的提高也能够有效的解决高等级公路软土路基的沉降问题，使高等级公路软土路基施工能够达到预期目标。所以，我们应当认识到高等级公路软土路基治理的实际目的，根据实际需要进行有效的治理。

3.2 降低地基的压缩性

软土路基在治理过程当中，另外一项目标就是降低地基的压缩性，使地基的紧密程度能够达标，将地基中的空隙和土壤之间的缝隙有效的进行挤压，既提高地基的承载力，同时也避免地基中因为存在空隙影响地基的致密性。所以，降低地基的压缩性，提高软土路基的承载力，是整个高等级公路软土路基治理的重要目标，也是软土路基施工问题的重要方法和措施。我们应当认识到降低地基压缩性的重要性，将其作为软土路基治理的重要目标来看待。

3.3 改善地基的渗水特性

一种是增加地基上的渗水性加快固结，另一种是降低渗水性或减少其水压力(基坑抗渗性)。

地基的渗水性特性越高，致密性就越差，地基的塌陷概率就越高。在实际的软土地基施工过程中，当软土地基的渗水性较高时，软土地基的渗水特性就需要进行改造，保证软土地基能够在特殊的环境下不发生大面积的渗水，使软土地基的地层致密性和地层的质量能够达到预期目标，避免基坑渗水或者基坑存水导致路面的塌陷，使得整个地基的渗水有效地改善，对于提高地基的致密性和解决软土地基塌陷问题具有重要作用。

4 高等级公路软土路基的加筋处治方法

4.1 换填法

换填法根据现场实际情况，可以采用推土机辅以人工进行施工。根据换填深度选择机械或人工施工，可采用挖掘机或推土机挖除换填深度内表层的软弱土层，再由人工将软土挖除到达设计标高，自卸汽车运输换填料，后倾法卸料，推土机摊铺，平地机平整。

基于高等级公路软土路基的特点及沉降特征，在实际施工中需要采取加筋处治的方法有效地解决这一问题。其中换填法作为一种有效的处治方法，在实际施工中得到了重要的运用，换填法主要是将软土层挖出换成沙石或者水泥等物质进行填充，通过填充提高软土路基的整体质量，使软土路基的强度和结构承载力能够得到加强，真正的解决软土路基的沉降问题。从实际施工来看，这种方式能够解决软土路基的沉降缺陷。

4.2 CFG桩以及CFG桩复合地基

水泥粉煤灰碎石桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的具有一定强度的桩，简称CFG桩。

在实际的施工过程当中，软土路基的沉降问题解决不但可以采用换填法，也可以采用桩基复合地基的形式。桩基复合地基采用填充物和地基相互支撑的方式形成了新的作业面，并且保证了地基的整体强度达到实际要求。在桩基施工过程当中有效地满足了实际需要，最大程度地避免了软土层的沉降。通过复合地基以及桩基施工的开展，保证了整个地基层的承载力和结构强度能够满足实际需要，在结构质量和承载力方面更强。

4.3 粉喷桩处理法

粉体搅拌法(简称粉喷法)，是用特制的设备和机具，将加固剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送，与地基土强行拌和，使之产生充分的物理、化学反应后，形成一定强度的桩体(简称粉喷桩)。

除了上述两种施工方法，在实际的软土地基治理过程当中，粉喷桩处理法是一种有效的施工方法，能够通过粉体搅拌机的方式，将水泥或石灰通过压缩空气的传送与地基进行有效的拌和，并且进行充分的物理化学反应，使整个桩基的强度得到有效的加强，在桩基的结构强度和承载力方面能够达到预期要求，实现桩基结构强度的增加，同时，也有效地解决了软土地基基层问题和强度问题，对提高地基的强度和满足软土层地基的施工需要具有重要意义。

5 结语

通过本文的分析可知，在高等级公路软土地基施工过程当中，应对软土路基沉降特性进行认真的了解，对软土基层沉降的危害有足够的重视，做到根据软土地基的实际需要以及沉降特点制定有针对性的处治措施，避免软土地基出现其他的问题，有效的解决软土地基层面的沉降问题，使软土地基的施工质量能够得到提高，避免软土地基施工质量出现问题对整个高等级公路的地基质量造成影响。