软土地基的工程特性与加固处理

摘要:随着我国基础建设的飞速发展，在软土地基上修筑路基已非常普遍。对公路软土地基的成功处理，往往也成为提高建设速度、确保工程质量、降低工程造价的重要措施之一。文章首先从软土的工程特性出发，分析了软土地基的特点，探讨了软土地基常见的加固方法，提出了软土地基加固处理应考虑的因素。

关键词:软土地基;公路路基;工程特性;加固处理;强夯法

随着我国基础建设的飞速发展，高等级公路建设也得到了快速发展。同时对线形指标的选用也随之提高，从而不可避免地带来公路路基穿过软土地区的情况。因此，在软土地基上修筑路基已非常普遍。对公路软土地基的成功处理，往往也成为提高建设速度、确保工程质量、降低工程造价的重要措施之一。但在软土地基上修建道路时，若对地基处理不当，有可能因地基沉降或差异沉降过大而影响道路的正常使用功能。软土地基的加固处理质量直接影响到路基的基础承载力，也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。所以选择合理的软基加固处理方案及方法并快速实施，从而取得预期的经济和社会效益，就具有重大的实际意义。

一、软土的工程特性与危害

(一)软土的定义

软土一般是指在静力或缓慢流水环境中以细颗粒为主的近代沉积物。这类土的物理特性大部分是饱和的，含有机质，天然含水量大于液限，孔隙比大于1。当天然孔隙比大于1.5时，称为淤泥，天然孔隙比大于1而小于1.5时，则称为淤泥质土。工程上将淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土、冲填土、杂填土和饱和含水黏性土统称为软土。

(二)软土的工程特性

软土的性质与地基土的成层构造、沉积年代、成因类型有密切关系。不同年代和成因的软土，其物理性质指标尽管可能相近，但作为地基，工程性质却可能相差很大。

1.含水量较高。因为软土的成分主要是由粘土粒组和粉土粒组组成，并含少量的有机质。粘粒的矿物万分之二为蒙脱石、高岭石和伊利石。这些矿物晶粒很细，呈薄片状，表面带负电荷，它与周围介质的水和阳离子相互作用，形成偶极水分子，并吸附于表面形成水膜，在不同的地质环境下沉积形成各种絮状结构。因此这类土的含水量比较高。

2.透水性差。软土的渗透系数一般在1×10-6~1×10-8cm/s之间，所以在荷载作用下固结速度很慢。当地基中有机质含量较大时，土中可能产生气泡，堵塞渗流通道而降低其渗透性。所以在软土层上的建筑物基础的沉降拖延很长时间才能稳定，同样在荷载作用下地基土的强度增长也是很缓慢的。

3.压缩性较高。一般正常固结的软土层的压缩系数约为0.5~1.5Mpa-1，最大可达到4.5Mpa-1;压缩指数约为0.35~0.75。天然状态的软土层大多数属于正常固结状态，但也有部分是属于超固结状态，近代海岸滩涂沉积为欠固结状态。欠固结状态土在荷重作用下产生较大沉降。超固结状态土，当应力未超过先期固结压力时，地基的沉降很小。

4.流变性强。在荷载的作用下，软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减，在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。

(三)软土的工程危害

根据上述软土的特点，以软土作为公路的地基是十分不利的。

(1)地基抗剪强度不够引起路堤侧向整体滑动，边坡外侧土体隆起;

(2)人工构造物与路堤衔接处产生差异沉降，引起跳车;

(3)路堤的变形以及地下水位过高，将导致路面的破坏。因此，在软土地基上进行路基施工，都要求对软土地基进行处理。其处理的目的主要是改善地基土的工程性质，达到满足建筑物对地基稳定和变形的要求，包括改善地基土的变形特性和渗透性，提高其抗剪强度和抗液化能力，消除其他不利的影响。

二、软土地基常见的加固方法

软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差和流变性强等工程特性，一般不能直接作为天然地基使用，需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。软土路基处理方法较多，分类也各有不同，常用的处理方法主要有:

(一)表层排水法

表层排水法是在路基填筑前，在地面开挖水沟，以排除地表水，同时降低地基表层的含水量，确保施工机械的作业条件，为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用，常用透水性良好的砂砾回填。水沟布设应全面考虑地形与土质情况，使排水畅通。水沟断面尺寸一般取宽0.5m，深0.5~1.0m。路堤填筑前，宜用砂砾回填成盲沟，若埋设孔管，必须用良好的过滤材料保护。

文章来源：《岩土工程学报》 网址: http://www.ytgcxb.cn/zonghexinwen/2020/0918/361.html