路基软弱基底层及处理方法

汉孝高速公路路基软弱基底层及处理方法

一、路基软弱基底层简介

岩石经过风化、剥蚀、搬运、沉积等过程后，所形成的各种疏松沉积物，狭义称之为“土”。土按其成因分为残积、坡积、洪积、冲积和湖沼沉积土。所谓软土系指在静水或缓慢流水环境中以细颗粒为主的近代沉积物。其天然含水量大、压缩性高，承载力低、渗透性小，是一种呈软塑到流塑状态的饱和粘性土。它常分布在湖沼、河流废道和低洼地区。天然孔隙比е在1.0～1.5以上；天然

含水量ω大于液限ω

L ；压缩系数α

1-2

大于0.5Mpa-1;不排水抗剪强度c小于20Kpa；

在外部荷载作用下很易变形，单位沉降量达200mm/m。

本文所指路基软弱基底层是在汉（口）孝（感）高速公路清表碾压后，发现有些低洼含水地带大面积软弹，经现场用麻花钻、探槽、探坑勘察，在K23+145～K23+300、K28+229～K28+400、K28+660～K28+820等处清表后有0.6～

0.8m厚度不等的软弱层。天然含水量ω=33～37%，液限ω

L =37.1%，塑性指数I

P

﹥17.7。在试验过程中，很清析看见有机质根须。通过试验和肉眼判断为淤泥质土。从地质成因分析，由于地势比较低洼，长期耕作和受周围水系渗透影响，排水不畅，且蒸发量不足以干化淹水地面的情况下而形成沉积物。应属于软土范畴。

软土是一种性质很坏的土，由于它具有高度的亲水性，因此就有高的水容度、高的可塑性、高的压缩性和较低的透水性与抗剪强度。在路基填土前，必须对软土要采取相应的技术处理措施，不然就可能出现路基的盆形沉降、失稳和不均匀沉降等问题。

为了摸索出对类似软土的处理办法，在K28+229～K28+400段，我们首先用5%的石灰土进行了试验性的填土处理，松铺厚度为30cm，整平后用18t压路机进行静压。养生一星期后依然大面积软弹。后又在此段选择一小段洒盖5%的生石灰粉，用灰土拌和机将原土和生石灰粉一起拌和、静压，在石灰消解后又再次进行二次拌和、静压。但其结果仍不理想。

2004年6月7日，对灰土试验段用麻花钻钻孔取样2个，由于软土的触变性，勘探的软土厚度十分不准，后又改挖探坑，确认厚度为80㎝。同日，在K23+145～K23+300处挖探坑6个，从探坑和开挖的渗沟量测，淤泥质土平均深50~60㎝；K28+660~K28+820平均深50㎝。三处软土带，土质不均一，颜色浅黒，

既有沉积物又有坡积物，有有机物根须，但层厚变化不大，均处于低洼地带，地下水位普遍较高，四周均有农田灌溉的水渠或水塘，对路基基底疏干十分不利。

二、软土的物理力学性质

由于受到工地试验室条件的限制，除对含水量、液塑限等指标进行试验外，其他指标很难作出定量评价。但这类土应具有软土的共性。下面就软土的物理力学性质作一简介，了解软土的危害性，以便寻求经济合理的处理方案。

1．天然含水量高、孔隙比大

如上所述，几个地段的土均呈浅黒色，在深部由于掺杂有坡积物，局部呈铁褐或浅灰色，浅部可见植物根须，光润油滑，其天然含水量高（17~33%）。软土的饱和度一般大于90%，液限一般在35~60%之间（本标段在33.7%）。孔隙比大于1。

由于天然含水量高，孔隙比大，使之地基变形特别大，强度低。

2．低透水性

软土透水性很弱，由于中间往往夹有带状砂层，水平方向的渗透系数大于垂直方向的渗透系数。对地基排水固结十分不利，致使加载后沉降时间长。同时，在加载初期，地基中常出现较高的孔隙水压力，影响地基的强度。

3．高压缩性

软土孔隙比大，具有高压缩性特点。反映在地基填筑加载后沉降量大。

4．触变性

软土具有絮凝结构，是结构性的沉积物，具有触变性。当其结构未被破坏时，具有一定的结构强度，但一经扰动，土的结构强度便被破坏。在软土中钻孔取样时，由于搅动，常可能使其发生触变，以致取出的土样不能完成反映土的实际情况。我们在现场用麻花钻取样就是如此。

5．流变性

软土的流变性包括蠕变特性、流动特性、应力松弛特性和长期强度特性。

蠕变特性是指在荷载不变的情况下变形随时间发展的特性；流动特性是土的变形速率随应力变化的特性；应力松弛特性是在恒定的变形条件下应力随时间减少的特性；长期强度特性是指土体在长期荷载作用下土的强度随时间变化的特

性。

因此，在剪应力的作用下，土体还会发生缓慢而长期的剪切变形。

除此，软土还有抗剪强度低，不均匀性等特性。

三、软弱基底层的处理方案

在公路建设中，对软弱基底层的处理有很多比较成熟的处理方案，但总的原则是，因地制宜、经济合理、不留隐患。

本标段的施工条件是在方圆十几公里内，没有天然砂砾料。而且软弱层的厚度不是很厚，浅者仅50㎝，厚者也只有80㎝。分布的地理位臵主要在低洼地带，面积不是很广。对此我们提出了如下综合处理措施。

1．挖沟漏水

软弱层除地质上一些固有特性外，水对软土是十分有害的。要求在施工前必须挖沟漏水。一般设臵三条纵向排水沟，即设臵在路基两侧和中央分隔带处。同时在长度约100 m的范围内，开挖三道横向排水沟。排水沟断面取80（深）×40（宽）cm。要求纵、横沟相贯通，形成有一定流向的统一排水体系。

在施工过程中，排水不能中断，要保证在干燥条件下施工。为此，要求把排水沟做成盲渗沟。因砂砾石困难，用碎石充填。碎石渗沟水尽可能流向永久排水沟或引向管涵、通道排水系统中，确有困难也可做成渗井与管涵相接。因软土均处于低洼地带，往往与其他排水系统相连十分困难，只有设臵临时集水井。

为了保证处理后路基的稳定性，要求在施工后的一段时间内，用机械进行排水，待路基填筑到一定高度后（要求1m以上）才能停止。

2.清除淤泥质土

如前所述，淤泥质土是一种很坏的土，对厚度不大的往往是首先予以清除。为了防止对原状土扰动，要求先用挖掘机，后用推土机施工。一般挖掘机施工后预留20～30cm淤泥质土，用推土机清除整平。为防止液化，用压路机静压数遍，达到规定压实度后，才能进行下道工序施工。

3．回填

回填材料一般有砂砾、石灰土、碎石或石渣。

⑴砂砾是一种水稳定性材料，在填筑过程中不怕渗透水的侵害，甚至可以