关于影响软土地基的因素及对策的

H IGHWAY现代公路近年来，随着人们生活水平的提高，汽车成为越来越多的人们的代步工具，这就给地基提出了更高的要求，尤其是对于软土地基而言。

笔者将从软土地基的性质和特点出发，通过对影响软土地基的因素的分析，探索出软土地基的处理方法，为21世纪的道路建设献计献策。

软土地基的特点透水性差一般的软土地基距离地下水位较近，所以其含水量很大，从而形成了一层层的淤泥，多的地方可达十多米，给施工造成了极大的困难。

但是，由于软土本身的特点，其颗粒系数很小，且均匀分布，所以其透水性很小，渗透系数一般不会超过1mm/d。

一方面，地下水不断往上移动，另一方面，软土的自我调节能力有限，水分不能及时排出，所以，其透水性就变得越来越差。

当受到一定的荷载作用后，就会形成很高的孔隙水压，对于地基的压密和固结产生不利的影响。

抗剪强度低无论是在静荷载的作用下还是动荷载的作用下，软土的抗剪性能都是很差的。

从我国的地形研究来看，软土的抗剪强度一般小于30KN/m2，在高频率的动荷载条件下，这样的强度对于道路的稳定性和安全性是极为不利的。

此外，抗剪又分为两种情况，软土不排水时，其内摩擦角度几乎为0，完全不起作用，在固结快剪时，其内摩擦角度在10度左右。

摩擦角越小，那么抗剪能力就越差，从我国的软土地形看来，大部分软土地区的抗剪能力是有限的，对施工造成了一定的阻碍。

压缩性高软土地区的地下多为淤泥的成分，而淤泥的压缩系数一般在0.5MPa 左右，这是综合我国的软土地区，通过实验数据的整理，分析得到的结果。

这样的参考值对于地基的稳定性是远远不够的，这也是软土地区的建设成本高的重要原因之一。

若是不经过特殊处理，那么这样的道路容易发生沉降，并且表现为不均匀沉降。

久而久之，则会造成道路的开裂和损坏，不利于保障施工质量。

影响软土地基的因素地形土的性质的分析不同的土质对于地基的影响很大，主要表现在土质对于粘土拌合物以及水泥土搅拌桩基的影响。

软土地基的一般形式为：上层为粘土层，下层为淤泥或者是淤泥质粘土，软土下卧层以亚粘土为主。

其中淤泥的含水量居多，占到50%以上，且孔隙率较大，塑限比粘土大，压缩系数为1.2左右，这样的性质对于土层的排水造成了一定的阻碍，而水分无法排除，那么地基在硬化的过程中所需的时间很长，若是长期受到水的静荷载作用，那么对于地基的稳定性是极为不利的。

此外，从水泥拌合物的角度而言，水泥粘土的龄期为28天，也就是说，这段时间是水泥的成长阶段，其后期的性质基本上是在这28天中形成的，若是粘土的含水量过大，水分不易排出，那么对于水泥的粘结就产生了一定的难度，从而导致地基的质量下降。

地下水的影响粘土的质量对于地基的影响程度很大，尤其是已经经过处理的土层。

这样的土层的透水性较差，称之为不透水土层。

其含水量为48%；渗透性指标为：垂直渗透系数2.0×10-7 cm/s，水平渗透系数5.0×10-7 cm/s。

由于地下水的作用，水质通过粘土向道路面移动。

对于透水性较差的粘土而言，在长期的水动力作用下，土层中的压力对于整个地基有一个持续性的荷载，经过处理的土层结构被破坏，自动调节能力有所下降，而土层之间没有固定的排水通道。

久而久之，粘土的粘结性能大大降低，土质的压缩性能也有所下降，也就是说，由于地下水的作用，间接影响了地基的稳定性。

变形验算的研究变形验算的主要目的是为了得出地基承载力的特征值，而且是在没有经过修正的原值条件下。

但是，在计算过程中，由于工程师没有考虑到工程实际情况，如土质的强硬程度、土层的自我调节能力等，由于计算上的失误而导致对地基的计算不准确，从而造成设计上的误差。

而变形验算要求能与荷载实验结果建立相关关系的地基土的物理特性指标或者是工程特性指标的选择。

从这个视角上来说，软土地基的抗剪强度是土层特性的综合表达，验算上的失误将会影响数据的统计，分析及计算。

各项数据保留了原值，所以，在计算时会发现它们并不是呈线性的关系，而不同数据之间又会相互影响，这就给分析造成了一定的难度，一旦分析上出现差错，那么对于整个工程而言就不只是一个小问题。

软土地基的处理方法垫隔土工布法该方法适用于地下水位较高或者是高填方路基中。

主要是在地基的配合物中加入一些土工织物，作为填充材料。

一方面，这些填充物的表观密度和体积密度都大于粘土，加强了路基的稳定性和安全性。

另一方面，填充材料的透水性很强，在加强路基强度的同时排出了多余的水分，对于28天龄期的拌合物而言，热垫土工布法不失为一种好的加强地基强度的方法。

当然，工程设计上对于该方法也有一定的要求，如土工合成材料的抗拉强度、顶破强度以及渗关于影响软土地基的因素分析及对策的研究文/郭世高TRANSPOWORLD 2012No.19(Oct)1762012年第19期177(10月上)透系数等，都是需要综合考虑的，只有充分考虑各个因素之间的相互作用和相互影响，才能够在排除障碍的前提下保障工程的施工质量。

在实际应用中，要求填充材料紧贴下承层，接触处不能出现裂缝和凹槽，也不能出现扭曲、褶皱等现象。

同时，对于搭接时的长度区间也有要求，一般是不得超过90厘米，而且也不能低于30厘米，粘结宽度不得低于5厘米。

为了加强效果，在条件允许的前提下，最好是采用上下层错开的衔接方法，从而保障各个接口处没有缺陷。

碎石桩该方法适用于软弱土层较深、工期要求紧的情况。

主要是是在软土地基的拌合物中加入碎石，从而提高路基的强度。

和一般的拌合不同的是，该方法的原理是在软土地基中利用高压水流，形成一个个的孔洞，再在孔洞中填入一定的碎石，通过镇压处理，形成一个个的桩基。

这些混有碎石的桩基和周围的粘土粘结在一起，形成复合地基。

简言之，就是在软土地基中打入一些桩基，主要参考了桥梁的设计，而桥梁是在水底打桩，与在软土地基相比，后者的难度就大大降低了，而实验证明，碎石桩对于软土地基的强度确实做出了不小的贡献。

当然，该方法对于碎石的选择和施工过程也有一定的要求，如碎石要处理赶紧，一般以要求砾石、矿渣、碎砖为主。

一方面其成本较低，另一方面，这些物质的含泥量一般不会超过10%，这和工程上的要求是相符合的。

塑料排水板法该方法通常在泥炭饱和或者是淤泥地段的情况下使用。

其前身是纸板排水，由于材料的限制，纸板的使用寿命是有很大的缺陷，而且排水的效果也不明显。

塑料排水板发打破了传统的纸板设计，具有单孔过水断面大、排水畅、质量轻、强度高、稳定性好的特点。

根据类型的不同，可以分为两种，分别是有滤套复合体排水板和无滤套多孔管道板。

两者在性能、使用方法以及适用情况上都有很大的区别。

复合体排水板的抗拉强度优于无滤套多孔管道板，适用于垂直排水的情况，单位承载力一般在150N/cm作用，此外，复合排水板的耐腐蚀性也有很大的优势；而无滤套多孔管道板的隔离土颗粒和渗透功能较强，渗水系数不小于5×10-3cm/s。

塑料排水板接长时，采用滤套内平接的办法，同时，芯板应该仙界衔接自然，互相对扣，并用滤套包裹。

结论影响软土地基稳定性的因素还有很多，如施工技术，施工环境以及工程的成本等。

而且，实际的施工中的问题比理论研究更为复杂。

为了保障施工质量，在考虑经济性和环保型的前提下，在设计施工时应该充分考虑各项因素的相互作用，从而探讨出适合本工程的软土地基处理方法。

作者单位：山西新三公路桥梁建设养护有限公司我国高等级公路（尤其是高速公路）的发展速度居世界前列，但我国又是一个地质结构十分多样和复杂的国度。

随着高速公路的大量修建，在软弱地基上修筑路堤的场合也越来越多。

长期以来，由于各种原因造成的在软土地段修建的道路上部，特别是桥头路堤的失稳已不鲜见。

众所周知，软土地段修建的道路桥头路堤由于下部含水量大大高于周围地区，失稳的结果就极易造成桥头路堤沿纵向向河床方向滑动。

这是非常严重的事故，会导致整个桥台的破坏。

大量实体工程证明，路基和桥头路堤产生失稳的原因很大程度上是由于软弱地基处理不当和处理不到位所造成的。

这就需要在不同地质的软弱地基上选择合适的处理方法，以保证路基稳定性，达到“精心设计，精心施工，确保质量”的目标。

笔者所在的山西路桥集团根据高速公路工程施工的长期实践和摸索，提出的以碎石桩处理软弱地基的施工工艺成功地解决了这一问题。

碎石桩处理软弱地基的作业原理碎石桩处理软弱地基的施工方法就是将一定直径的钢管在桩尖闭合状态下借助振动工艺打入地层。

显然，在深入地层的过程中由于四周土壤的压力，使桩管周围承受相当大的横向挤压力。

这个挤压力随桩管的下降深度而增加。

由于桩管地基的土壤随桩管的下降挤向周围地层，必然使桩管所在周围地层中的土壤孔隙被压缩。

结果大大增加了这部分土层的单位密实度，所以其挤密效果是显而易见的。

施工中桩管在每一个振动下沉和拔起过程中，也就是在成桩过程中对周围地层反复插入振密夯实。

显然，桩管在震动下沉过程中对碎石振密的同时对周围地层也起到振密作用，。

随着桩管的拔起，经振密形成的碎石桩在软弱地基中取代了同等体积的软弱土壤。

这是一种典型的材料置换过程，其结果形成了一种新的承载力有效提高的复合承载结构。

实体工程证明，碎石桩处理软弱地基的施工方法具有施工工艺相对简便，加固效果明显且加固深度不受限制、施工速度快、施工质量易于保证等特点。

碎石桩处理软弱地基施工工艺文/李 彦。