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摘要：公路施工过程中，软土地基处理方法运用的成功与否直接关系到公路建成后运行的安全。在软土地基上进行路基施工，对软土地基进行处理的目的主要是改善地基土的工程性质，达到满足施工对地基稳定和变形的要求。文章结合工程实例，对公路施工中软土路基的特性进行了分析，并提出了相应的处理方法。
关键词：公路施工；软土地基；处理方法；处理原则
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
1. 工程实例
在公路施工中，经常会遇到软基问题。某项目全线按二级公路建设，设计速度采用80km/h(部分地形复杂路段采用60km/h)，路基宽12m，路面宽9m。桥涵设计汽车荷载等级采用公路-Ⅱ级，设计洪水频率：大中桥1/100、小桥涵和路基1/50。项目完结最终软基换填达6.7 万立方。（设计软基3.2 万方）。根据实际情况，我们采取了以下几种处理方法。
2.公路软土地基的施工方法
2.1 粉喷桩处理公路软土地基
设计上对于基底湿软且填土较高的桥头地段或高填路段，对于水塘，当软土深度大于3m 时，均采用水泥粉喷桩处治。使桩体与桩周围土体形成复合地基，以增强地基承载力、压缩模量和抗剪力，可承担外部较大的荷载。
2.1.1 粉喷桩及加固机理
粉喷桩是粉体喷射深层搅拌桩加固软土技术的简称，国外定名为DJM 工法。其原理是通过喷射搅拌机将粉状加固料如水泥、石灰粉等，用压缩空气喷入地基深处，凭借搅拌机的回转钻头叶片使加固料与原位软土混合，就地搅拌形成具有整体性、水稳性及一定强度的桩体，桩体中的加固料与软土产生一系列物理化学反应，使软土硬结,从而使桩体与桩间土一起组成复合地基，起到加固地基的作用。
2.1.2 粉喷桩施工工艺流程
粉喷桩施工步骤为：一是深层搅拌机械就位；二是预搅下沉(至设计标高)；三是搅拌提升，同时喷干水泥粉至地面以下0.5m 处(设计桩顶)；四是在桩上部的5m 范围内重复搅拌一次(1/3～1/2)，桩长、桩上都强度要求较高；五是重复搅拌提升，直到离地面0.5m 处，上部回填5％的灰土或水泥土)并压实；六是关闭搅拌机械移位至下一桩位。施工时，在施工场地清理平整的条件下，先调整好桩机位置，钻头对准桩位，并检查钻杆垂直度后标识机身高度，同时准备好粉喷机储备量等各机械部位状态，即可开始施钻。正常每根桩控制在15 分钟左右就可以钻到设计深度7.8m。在碰到硬壳层钻进困难时适当调高钻速，注意渐进式提高，以5 转作为增加的阶梯，直到通过钻层为止。另外，在整个施工过程中，桩位测设、钻杆垂直度、成桩长度等都应控制在设计允许偏差范围内。粉喷桩处理高等级公路软土地基是当前最常用的方法之一，经粉喷桩处理后的地基，承载力大大提高，工后沉降量大大减少，由于桩体作用，地基抗剪强度增强，提高了地基的稳定性，路基填土可以不受施工速度的限制，大大加快施工进度；粉喷桩用于软基中的涵洞、挡土墙等地基处理，还可有效地减少基础沉降、桥头跳车现象。在高路堤软基处理中，一般软土厚度在15m以内，使用粉喷桩打穿淤泥层，效果较好，而且较经济。
2.2 换填法处理公路软土地基
换填法是指将路基范围内的软土挖除，用稳定性好的土、石进行回填。用于软土距地面厚度薄的路段，换填材料为中粗砂、砂砾、片石、开山石等渗水性材料，其作用是为了加固地基和加强排水。砂的质量很重要，它取决于砂粒大小和含泥量多少，一般中粗砂含泥量少于3％为宜。同时还应注意其厚度和设置位置。
2.2.1 开挖换填
开挖换填指在一定范围内，把影响路基稳定性的软土用人工或机械挖除，用无侵蚀作用的低压缩性散体材料置换，并分层夯实。按软土层的分布形态与开挖部位，有全面开挖换填和局部开挖换填。开挖换填的深度一般在2m 以内。开挖的边坡应根据深度与土的抗剪强度确定，一般为1：1 左右。开挖换填所用填料一般有灰土、砂卵石、碎石及工业废渣等。
2.2.2 抛石挤淤
抛石挤淤是在路基底部抛投一定数量的毛石，将淤泥挤出基底范围，以提高地基的强度。这种方法施工简单、迅速、方便。主要适用于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，厚度较薄，表层无硬壳，毛石能沉达底部的泥沼或厚度为3m～4m 的软土。抛投片石的大小，随泥炭或淤泥的稠度而定，对于容易流动的泥炭或淤泥，毛石可稍小些，但一般不应小30cm，投抛的顺序，先从路堤中部开始抛石，中部完成后，再依次逐渐向两边延伸，从两侧挤出淤泥。当软土或泥沼底面有较大的横坡时，抛石应从高的一侧向低的一侧扩展，并在低的一侧多抛填一些毛石。毛石抛出水面后，宜用重型压路机振动碾压密实，然后在其上铺设反滤层，再行填土。
2.2.3 爆破排淤
爆破排淤是将炸药放在软土或泥沼中爆炸，利用爆炸时的张力作用，把淤泥或泥炭扬弃，然后回填强度较高的渗水性土。其特点是换填深度大、工效较高，软土、泥沼均可采用。但爆破对周围环境影响很大，一般只限于爆破对周围构造物或设施没有不良影响地区，且淤泥或泥炭层较厚、稠度大、路堤较高和施工期紧迫时使用。
2.3 排水固结法处理公路软土地基
有沉积的软土层含水量大，压缩性高，强度低，透水性差，埋藏较厚，在路堤荷载作用下会产生相当大的沉降，并且沉降延续时间长，地基承载力和稳定性不够，因而对于这种深层性软弱地基的处理根据排水固结法，在软土中设置竖向排水通道，铺设水平排水垫层，对地基施加固结压力来实现。主要采用塑料排水板、挤密砂桩(碎石桩)等。
2.3.1 砂桩法、袋装砂井法
有沉积的软土层含水量大，压缩性高，强度低，透水性差，埋藏较厚，在路堤荷载作用下会产生相当大的沉降，并且沉降延续时间长，地基承载力和稳定性不够。因而对于这种深层性软弱地基的处理根据排水固结法，在软土中设置竖向排水通道，铺设水平排水垫层，对地基施加固结压力来实现。主要采用塑料排水板、挤密砂桩(碎石桩)等。当软土层较厚，换填处理比较困难地基土属于非饱和粘性土或砂土时，采用挤密砂桩或碎石桩，可以使地基土密实，容重增加，孔隙比减少，防止砂土在地震或受震动时液化，提高地基土的抗剪强度和水平抵抗力，减少固结沉降使地基变均匀，起到置换、挤密、排水作用，防止地基产生滑动破坏，减少固结沉降，提前完成剩余沉降，减少沉降差异。施工方法主要是：利用一个产生水平向振动的设备，以高压水流边振动边冲在土基中成孔，成孔后在孔中分批灌以碎石等材料，捣实后成直徑较大的桩体，与原地基形成复合地基，达到加固的目的。
2.3.2 塑料排水板法
塑料板排水法是一种利用塑料排水板作为竖向排水通道，通过排水预压达到提高地基承载力的一种先进加固软土地基的方法。塑料排水板由于具有性能好、质量可靠、施工方便、工效高、工程费用低、对土的扰动小、可用轻型机械在软土上施工等优点迅速在国内得到推广大，有代替砂桩和袋装砂井的趋势。塑料排水板排水预压固结法一般用于泥炭饱和淤泥地段或土基松软地下水位较高的地段。
3 处理原则
3.1 勘探手段与勘探技术的舍理选择应用
由于软土在取样、贮藏、运输过程中不可避免的扰动，更由于软土本身含水量大、孔隙比大的特点，使得室内试验的软土测试指标不能真正反映软土的物理力学性质。因此有些学者建议勘探钻孔分为两类：鉴别孔与技术孔。前者主要划分土层，测定某项土性参数，十字板及应力触探试验属此类。技术孔是原状取土孔，提供基础设计参数。目前，国内习惯于靠原状取土孔决定一切设计参数。然而，公路分布范围广，地质条件变化复杂，这与勘探试验现状是不适应的，给高等级公路的设计带来了很大的困难。
合理的勘探思路应该是以较多的鉴别孔进行普遍勘察与少量的技术孔相结合的办法，即以操作简单、性能良好的鉴别孔对全线，特别是土层变化复杂的地段进行普遍勘察，在摸清土层的前提下，再辅以必要的原状取土孔，以掌握各土层的物理力学特性，达到快速、可靠、经济的目的。
3.2 软基处理技术的合理选择
该工程软基处理中主要需解决的是沉降问题，应结合实际条件选择具体处理方案。
(1)坑塘、洼地及水沟内的浅层软土、泥炭类土需全部换填，换填材料为砂、砂砾、片石、开山石等渗水性材料，换填至原地面标高后，铺20cm 厚砂砾碾压平整，然后铺一层土工隔栅，再铺40cm 厚的砂砾或碎石碾压平整。
(2)对于填高大于1m 的湿软水稻田路段，清除软塑、流塑态土层与植物根系等，换填砂砾、碎石等渗水性材料，换填至原地面标高后，铺20cm 厚砂砾碾压平整，然后铺一层土工隔栅，再铺40cm 厚的砂砾或碎石碾压平整。
(3)对于基底湿软且填土较高的桥头地段或高填路段，采用水泥粉喷桩处治，以提高地基承载力和减小地基沉降变形。
4 结束语
综上所述，软土地基的处理是公路建设过程中经常遇到的问题，一直也是公路建设中的技术难题，如果处理不当会给高路堤、大型桥梁、通道、涵洞等带来不同程度的危害，如路基的开裂、滑移、路面起伏不平。所以，施工人员必须意识到软土地基的危害性，要因地制宜，不同的地质采用不同施工方法和施工解决策略，对软土地基进行适当的处理。只有处理好软土地基，才能保证公路施工的质量，降低工程建设竣工后维修资金的投入，确保公路达到设计的使用年限中过往车辆的安全快速通行。
参考文献：
[1]王海明,叶佰建.软土路基施工技术探讨[J].
[1]马小锋,浅谈软土地基处理方法[J].山西建筑.
[2]交通土建软土地基工程手册[M].人民交通出版社.
关键词：公路施工；软土地基；处理方法；处理原则
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
1. 工程实例
在公路施工中，经常会遇到软基问题。某项目全线按二级公路建设，设计速度采用80km/h(部分地形复杂路段采用60km/h)，路基宽12m，路面宽9m。桥涵设计汽车荷载等级采用公路-Ⅱ级，设计洪水频率：大中桥1/100、小桥涵和路基1/50。项目完结最终软基换填达6.7 万立方。（设计软基3.2 万方）。根据实际情况，我们采取了以下几种处理方法。
2.公路软土地基的施工方法
2.1 粉喷桩处理公路软土地基
设计上对于基底湿软且填土较高的桥头地段或高填路段，对于水塘，当软土深度大于3m 时，均采用水泥粉喷桩处治。使桩体与桩周围土体形成复合地基，以增强地基承载力、压缩模量和抗剪力，可承担外部较大的荷载。
2.1.1 粉喷桩及加固机理
粉喷桩是粉体喷射深层搅拌桩加固软土技术的简称，国外定名为DJM 工法。其原理是通过喷射搅拌机将粉状加固料如水泥、石灰粉等，用压缩空气喷入地基深处，凭借搅拌机的回转钻头叶片使加固料与原位软土混合，就地搅拌形成具有整体性、水稳性及一定强度的桩体，桩体中的加固料与软土产生一系列物理化学反应，使软土硬结,从而使桩体与桩间土一起组成复合地基，起到加固地基的作用。
2.1.2 粉喷桩施工工艺流程
粉喷桩施工步骤为：一是深层搅拌机械就位；二是预搅下沉(至设计标高)；三是搅拌提升，同时喷干水泥粉至地面以下0.5m 处(设计桩顶)；四是在桩上部的5m 范围内重复搅拌一次(1/3～1/2)，桩长、桩上都强度要求较高；五是重复搅拌提升，直到离地面0.5m 处，上部回填5％的灰土或水泥土)并压实；六是关闭搅拌机械移位至下一桩位。施工时，在施工场地清理平整的条件下，先调整好桩机位置，钻头对准桩位，并检查钻杆垂直度后标识机身高度，同时准备好粉喷机储备量等各机械部位状态，即可开始施钻。正常每根桩控制在15 分钟左右就可以钻到设计深度7.8m。在碰到硬壳层钻进困难时适当调高钻速，注意渐进式提高，以5 转作为增加的阶梯，直到通过钻层为止。另外，在整个施工过程中，桩位测设、钻杆垂直度、成桩长度等都应控制在设计允许偏差范围内。粉喷桩处理高等级公路软土地基是当前最常用的方法之一，经粉喷桩处理后的地基，承载力大大提高，工后沉降量大大减少，由于桩体作用，地基抗剪强度增强，提高了地基的稳定性，路基填土可以不受施工速度的限制，大大加快施工进度；粉喷桩用于软基中的涵洞、挡土墙等地基处理，还可有效地减少基础沉降、桥头跳车现象。在高路堤软基处理中，一般软土厚度在15m以内，使用粉喷桩打穿淤泥层，效果较好，而且较经济。
2.2 换填法处理公路软土地基
换填法是指将路基范围内的软土挖除，用稳定性好的土、石进行回填。用于软土距地面厚度薄的路段，换填材料为中粗砂、砂砾、片石、开山石等渗水性材料，其作用是为了加固地基和加强排水。砂的质量很重要，它取决于砂粒大小和含泥量多少，一般中粗砂含泥量少于3％为宜。同时还应注意其厚度和设置位置。
2.2.1 开挖换填
开挖换填指在一定范围内，把影响路基稳定性的软土用人工或机械挖除，用无侵蚀作用的低压缩性散体材料置换，并分层夯实。按软土层的分布形态与开挖部位，有全面开挖换填和局部开挖换填。开挖换填的深度一般在2m 以内。开挖的边坡应根据深度与土的抗剪强度确定，一般为1：1 左右。开挖换填所用填料一般有灰土、砂卵石、碎石及工业废渣等。
2.2.2 抛石挤淤
抛石挤淤是在路基底部抛投一定数量的毛石，将淤泥挤出基底范围，以提高地基的强度。这种方法施工简单、迅速、方便。主要适用于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，厚度较薄，表层无硬壳，毛石能沉达底部的泥沼或厚度为3m～4m 的软土。抛投片石的大小，随泥炭或淤泥的稠度而定，对于容易流动的泥炭或淤泥，毛石可稍小些，但一般不应小30cm，投抛的顺序，先从路堤中部开始抛石，中部完成后，再依次逐渐向两边延伸，从两侧挤出淤泥。当软土或泥沼底面有较大的横坡时，抛石应从高的一侧向低的一侧扩展，并在低的一侧多抛填一些毛石。毛石抛出水面后，宜用重型压路机振动碾压密实，然后在其上铺设反滤层，再行填土。
2.2.3 爆破排淤
爆破排淤是将炸药放在软土或泥沼中爆炸，利用爆炸时的张力作用，把淤泥或泥炭扬弃，然后回填强度较高的渗水性土。其特点是换填深度大、工效较高，软土、泥沼均可采用。但爆破对周围环境影响很大，一般只限于爆破对周围构造物或设施没有不良影响地区，且淤泥或泥炭层较厚、稠度大、路堤较高和施工期紧迫时使用。
2.3 排水固结法处理公路软土地基
有沉积的软土层含水量大，压缩性高，强度低，透水性差，埋藏较厚，在路堤荷载作用下会产生相当大的沉降，并且沉降延续时间长，地基承载力和稳定性不够，因而对于这种深层性软弱地基的处理根据排水固结法，在软土中设置竖向排水通道，铺设水平排水垫层，对地基施加固结压力来实现。主要采用塑料排水板、挤密砂桩(碎石桩)等。
2.3.1 砂桩法、袋装砂井法
有沉积的软土层含水量大，压缩性高，强度低，透水性差，埋藏较厚，在路堤荷载作用下会产生相当大的沉降，并且沉降延续时间长，地基承载力和稳定性不够。因而对于这种深层性软弱地基的处理根据排水固结法，在软土中设置竖向排水通道，铺设水平排水垫层，对地基施加固结压力来实现。主要采用塑料排水板、挤密砂桩(碎石桩)等。当软土层较厚，换填处理比较困难地基土属于非饱和粘性土或砂土时，采用挤密砂桩或碎石桩，可以使地基土密实，容重增加，孔隙比减少，防止砂土在地震或受震动时液化，提高地基土的抗剪强度和水平抵抗力，减少固结沉降使地基变均匀，起到置换、挤密、排水作用，防止地基产生滑动破坏，减少固结沉降，提前完成剩余沉降，减少沉降差异。施工方法主要是：利用一个产生水平向振动的设备，以高压水流边振动边冲在土基中成孔，成孔后在孔中分批灌以碎石等材料，捣实后成直徑较大的桩体，与原地基形成复合地基，达到加固的目的。
2.3.2 塑料排水板法
塑料板排水法是一种利用塑料排水板作为竖向排水通道，通过排水预压达到提高地基承载力的一种先进加固软土地基的方法。塑料排水板由于具有性能好、质量可靠、施工方便、工效高、工程费用低、对土的扰动小、可用轻型机械在软土上施工等优点迅速在国内得到推广大，有代替砂桩和袋装砂井的趋势。塑料排水板排水预压固结法一般用于泥炭饱和淤泥地段或土基松软地下水位较高的地段。
3 处理原则
3.1 勘探手段与勘探技术的舍理选择应用
由于软土在取样、贮藏、运输过程中不可避免的扰动，更由于软土本身含水量大、孔隙比大的特点，使得室内试验的软土测试指标不能真正反映软土的物理力学性质。因此有些学者建议勘探钻孔分为两类：鉴别孔与技术孔。前者主要划分土层，测定某项土性参数，十字板及应力触探试验属此类。技术孔是原状取土孔，提供基础设计参数。目前，国内习惯于靠原状取土孔决定一切设计参数。然而，公路分布范围广，地质条件变化复杂，这与勘探试验现状是不适应的，给高等级公路的设计带来了很大的困难。
合理的勘探思路应该是以较多的鉴别孔进行普遍勘察与少量的技术孔相结合的办法，即以操作简单、性能良好的鉴别孔对全线，特别是土层变化复杂的地段进行普遍勘察，在摸清土层的前提下，再辅以必要的原状取土孔，以掌握各土层的物理力学特性，达到快速、可靠、经济的目的。
3.2 软基处理技术的合理选择
该工程软基处理中主要需解决的是沉降问题，应结合实际条件选择具体处理方案。
(1)坑塘、洼地及水沟内的浅层软土、泥炭类土需全部换填，换填材料为砂、砂砾、片石、开山石等渗水性材料，换填至原地面标高后，铺20cm 厚砂砾碾压平整，然后铺一层土工隔栅，再铺40cm 厚的砂砾或碎石碾压平整。
(2)对于填高大于1m 的湿软水稻田路段，清除软塑、流塑态土层与植物根系等，换填砂砾、碎石等渗水性材料，换填至原地面标高后，铺20cm 厚砂砾碾压平整，然后铺一层土工隔栅，再铺40cm 厚的砂砾或碎石碾压平整。
(3)对于基底湿软且填土较高的桥头地段或高填路段，采用水泥粉喷桩处治，以提高地基承载力和减小地基沉降变形。
4 结束语
综上所述，软土地基的处理是公路建设过程中经常遇到的问题，一直也是公路建设中的技术难题，如果处理不当会给高路堤、大型桥梁、通道、涵洞等带来不同程度的危害，如路基的开裂、滑移、路面起伏不平。所以，施工人员必须意识到软土地基的危害性，要因地制宜，不同的地质采用不同施工方法和施工解决策略，对软土地基进行适当的处理。只有处理好软土地基，才能保证公路施工的质量，降低工程建设竣工后维修资金的投入，确保公路达到设计的使用年限中过往车辆的安全快速通行。
参考文献：
[1]王海明,叶佰建.软土路基施工技术探讨[J].
[1]马小锋,浅谈软土地基处理方法[J].山西建筑.
[2]交通土建软土地基工程手册[M].人民交通出版社.