道路工程中软土地基问题分析与处理

马立新

（临沂经发路桥工程有限公司，山东 临沂 276000）

一、软土地基及特点

春秋时期楚国李耳所著《老子》中有云“九层之台，起于累土”，说明了地基基础对工程项目的重要性。地基的状况将直接影响到后续工程服务的安全性和使用性。因此，只有处理好地基、做好工程基础，才能实现工程项目建设目标，达到工程项目的设计使用寿命[1]。

软土地基主要由以下的土层组成：各种淤泥、黏土和淤泥、淤泥质土、软填土、杂填土等高压缩性不稳定的大孔隙软弱土层，内部大部分具有一定含量的细颗粒有机物。软土地基通常具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、渗透系数低、触变性和流变性大等特点，需要适当处理，以满足道路工程的要求。

高压缩性：软土地基的软土具有高压缩性，因为孔隙体积与固体颗粒体积的比率大于1，内部含水量大，体积密度小，土壤中含有大量的微生物，腐殖质物质和可燃气体。长时间不容易达到稳定状态，承载负荷引起的变形较大。

较低抗剪强度：抗剪强度是土体由外部荷载引起的剪应力的极限数值，软土地基的抗剪强度较低[2]。

渗水性低：软土的渗水性很低，垂直方向基本不透水，不利于土体的排水固结，会增加工程地基的沉降时间。

触变性：黏性土结构受到扰动后，强度降低，但静置一段时间后强度会逐渐增大，这种性质就是土壤的触变性。触变性导致软土地基在受振动荷载作用后，底部两侧易发生侧向滑动、沉降和挤压。

流变性：流变性是指软土在长期持续荷载作用下的变形随时间会显著增大，导致长期强度远小于瞬时强度的特性，对道路工程的稳定性非常不利。

非均质性：由于细砂透镜在软土地基层中的存在，软土地基在平面和竖向方向上存在明显差异，导致工程不均匀沉降。

二、软土地基造成的工程事故

不同位置土层和不同土层的软土地基特性存在很大的差异，而且具有很大的不可预测性。在设计和施工过程中，不重视软土地基或会引起工程中的各种工程质量事故。常见的软土地基工程质量事故发生情况如下：

工程地质勘察不详细或勘察成果不准确，导致本应处理的软土地基地段没有得到适当有效的处理设计，没有考虑实际情况，由此引发的工程事故是道路工程建设中常见的现象。

当根据工程地质勘察结果确定为软土地基，但由于软土地基处理不当、措施无效或处理效果不佳，会造成周边建筑物失稳、损坏或危及周围建筑物的安全使用。

道路路基施工过程中，材料堆放不当、分层填筑不按要求进行，填筑过快、碾压不当，造成路堤失稳。

在软土地基上部通常有一层强度高于软土的土层，称为硬壳层。软土地基上部的硬壳层由于路基填筑不当而受到扰动或破坏，导致路堤失稳。

台背为软土地基时，桥台填筑会造成台背填土、桥台和桩基软土层的大量沉降，从而产生纵向推力和摩擦力，桥台经常会引起水平位移或下沉，严重时会损坏桥台和桥墩。

三、软土地基的组成和处理的技术要求

在道路工程中，当天然地基为软土地基不能满足公路工程地基的要求时，需要处理为人工地基，以满足公路工程地基的要求，保证其安全和正常使用。道路工程对地基处理需要考虑的主要技术要求是地基承载力或稳定性。在道路工程荷载作用下，道路地基要求稳定，通常通过提高地基的抗剪强度，以保证地基的稳定性。为了防止地基的过度沉降、水平位移或不均匀沉降，通常采取各种措施来提高地基土的压缩模量，可以减少地基的过度或不均匀沉降。

在日常施工中，有两种常见的渗透问题，一种是常见路堤工程地基的渗流超过允许值，造成大量失水，甚至导致挡水、蓄水失败。另外一种是当道路地基的含水率较大时，地基土会因潜在冲刷和管道涌浪的损失而损坏，从而导致道路工程的损坏。工程中常用不透水地基或降低水压等措施来防止渗透；在动荷载作用下，软土中饱和松散细砂和部分粉土将液化，土体质量降低，抗剪强度甚至降至零。通常采用开挖和位移法或强夯法来改善地基土的特性，以消除液化问题。

四、软土地基处理的主要方法

对于软土地基经过地基处理形成的人工地基，选择地基处理方法的一般原则是：技术合理、施工方便、应用安全、经济可靠。首先，根据工程项目对地基的各种要求和天然地基条件，确定是否需要处理地基；其次，根据天然地基地层条件、地基处理方法的原理、积累的工程经验、机械设备和材料条件，对地基处理方案进行可行性研究，提出多种可行方案。最后，对提出的方案进行技术、成本、进度等方面的比较分析，并考虑环境保护要求，确定采用一种或多种地基处理方法[3]。常用的软土地基处理方法如下:

土体土层改良方法。土体土层的改良方法可以从根本上改善软土地基的物理力学性质，提高地基土层的抗剪强度，提高土体的压缩模量，或降低地基土的渗透性。

在地基中增设加强体法或加筋法。加固后的地基与现场地基土形成复合地基，提高地基承载力，减少地基沉降。

常用增设加强体是将水泥、石灰或其他化学固化浆液灌入土层中，在地基中形成加强体，达到地基处理的目的。

加筋法是在地基土中设置高强的加固材料例如钢筋混凝土、土工格栅、土工织物等，以提高地基承载力，减少沉降。

加设地基桩法。加设地基桩后后，荷载由地基桩承担并把荷载通过桩身直接传递到承载力大、模量高的土层中。

地基上部基础加固纠偏法。采取措施加固原有路基或纠正路基原有变形。地基上部基础加固包括地基加宽法、墩柱托换法、桩托换法和综合加固法等。纠偏是指由于不均匀沉降引起的地基基础的纠偏方法，主要包括装载纠偏法、挖掘纠偏法、顶进纠偏法和综合纠偏法。

五、结语

软土地基是影响道路工程质量的重要因素，必须对其进行处理。为了保证处理的可靠性，需要深入了解软土地基的地质条件，做好前期地质调查工作，后根据地质调查结果，选择技术合理、施工方便、安全、适用、经济、可靠的处理方案。通过对道路工程软土地基的处理，可以降低软土地基对道路工程质量的影响，有效保证道路工程的使用寿命，降低后续的养护成本。