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[科普中国]-软土路线

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软土路线,是指在有软弱饱和黏性土层或泥炭沉积的地带布设的道路路线。由于土基天然含水量大、压缩性高、透水性差、抗剪强度低,易产生不均匀沉降。

简介软土路线,是指在有软弱饱和黏性土层或泥炭沉积的地带布设的道路路线。由于土基天然含水量大、压缩性高、透水性差、抗剪强度低,易产生不均匀沉降。在路基和桥涵建筑物的压力下会发生严重下沉或变成“弹簧”路长期不得稳定。路线应尽可能避开易受水流浸润处布设,选择软土和泥炭分布范围最窄、厚度最小、底部横坡不大、地势较高、取土条件较好的地段通过。路基宜填不切,填方考虑路堤极限高度,并采取可靠的加固与排水稳定措施。1

软土路基的特点软土是指天然含水量大于液限的以粘性土、淤泥和淤泥质土为主的土层,有时也夹杂有少量腐泥或泥炭层,鉴别依据见表4-1。淤泥和淤泥质土是在静水或缓慢流水环境下沉积而形成的特殊粘性土,是最常见的软土,主要分布在我国的沿海、沿湖、沿河地段;泥沼是以泥炭沉积为主,夹有腐泥或淤泥沉积的低洼潮湿地带,广泛分布在我国的大小兴安岭、长白山、三江平原及青藏高原等地区。

我国软土按成因分为滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积和谷地沉积四种类型。不同成因的软土均具有天然含水量高、孔隙比大、透水性差、抗剪强度低、压缩性高和流变性显著等特点,见表4-2。

软土路基的最大特点是产生较大的沉降,沉降的大小取决于软土的埋藏深度:若软土分布在浅层,就会引起较大的沉降甚至产生破坏;反之,若软土分布在深层,引起的沉降则较小。

其次是软土路基固结的时间长,路基修筑后需要很长时间的沉降才能达到稳定。高路堤沉降稳定所需的时间比低路堤的长。在高路堤施工过程中,随着荷载的增加,路基沉降速率增大,当路堤达到设计高度时,沉降速率将逐渐减小,但到达最终沉降的时间仍很长。

软土路基的破坏特征主要表现为:①路基沉降或不均匀沉降过大而引起路面开裂甚至损坏;②当路面荷载较大时,易引起地基发生整体或局部剪切破坏或冲切破坏体或局部失稳,从而导致路面沉陷;③当路堤边坡较陡或施工中加荷速度太快时,软土中孔隙水压力来不及消散,产生较大的剪切变形而导致路堤边坡滑动失稳。2

软土路线中的路基处治软土路基处治的一般要求由于路堤自身的特点及其应力分布规律,道路路基的处理面积和深度较大,工程造价较高,所以并非所有的地基处理方法都能在软土路基工程中推广使用,选择软土路基的加固处理措施,除满足安全可靠的要求外,还应综合考虑工程造价、施工技术和工期等问题。因此,软土路基处治设计时应考虑如下要求:

①软土地基上修筑的路堤底部均宜设置透水性水平垫层,厚度以0.50m为宜。对于缺少砂砾的地区,可以将土工合成材料和砂砾垫层配合使用,以减小砂砾垫层的厚度。

②轻质路堤可采用粉煤灰、泡沫聚苯乙烯(EPS)块等轻质材料填筑。采用粉煤灰路堤时,有关技术要求按规范中有关要求执行。采用EPS路堤时,应计算路堤的压缩变形和抗浮稳定性。

③路堤加筋应采用强度高、变形小、耐老化的土工合成材料作路堤的加筋材料。

④反压护道可在路堤的一侧或两侧设置,其高度不宜超过路堤高度的1/2,其宽度应通过稳定计算确定。

软土路基处治的方法目前,软土路基处理方法按其机理主要可分为换填法、挤密法、排水固结法、化学加固法和加筋法等几大类。但总的来说分两大类:一类是通过“取出”作用使土体固结,以提高软土强度,这类的主要方法是各种排水方法;另一类则是通过“加入”,改变土体的组成与结构,以达到提高土体强度的目的。这一类以各种加固方法为主。常用的有效处理方法有预压法和复合地基加固法等。2

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学