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［摘要］软土路基具有孔隙比大、含水量高、压缩性高、透水性差等特征，如果不进行处理或处理措施不当，就会造成地基强度低、工后变形大、地基下沉等问题，继而引发路面变形开裂、翻浆冒泥或者塌陷，导致工程破坏，影响将来道路的正常使用。本文探讨了公路施工中软土地基处理技术及应用，总结了公路施工中软土地基处理时应考虑的因素。
［关键词］公路施工；软土地基；处理
中图分类号：TU47文献标识码： A
1 前言
在公路建设中，软土地基是无法避免的问题，因为软土地基在空隙上是比较大的，同时渗透性比较小，在含水量上也非常高，因此，会导致公路工程施工中出现很多的问题。在公路工程中如果遇到软土地基情况，一定要采取必要的措施进行处理，否则的话会导致路基出现沉降过大的情况，同时也会导致路堤出现不稳定和路面开裂的情况。
2 软土地基危害
软土地基的性质因地而异，因层而异，不可预见性大。在设计、施工过程中，稍有疏忽就会出现质量事故，常见的事故有：勘察设计不详细或不准确，导致对应该作软基处理的地段未作处理设计，此类工例不少；已知是软土地基，但是未做好软土地基处理，造成路堤失稳或危及线外建筑物；虽然作了软土地基处理，但是措施不力，施工不当造成路堤失稳；堆料不当，未按规定分层填筑，填土过快，碾压不当，造成路堤失稳；扰动“硬壳层”或填筑不当，使“硬壳层”遭受破坏，导致路堤失稳；由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用，引起桥台发生变位以至损坏。在软土地基上的桥台，基础不论是用支承桩或是摩擦桩，由于台背填土引起软土层发生较大的沉降，对桥台及桩基础产生纵向推挤向河中方向和负摩擦力作用，轻则使桥台发生位移或下沉，重则损坏桥台危及桥墩，这种现象尤以轻型桥台为甚[1]。
3 软土地基表层施工处理
3.1 表层处理法
软土地基表层处治法施工工艺与稳定土类路面基层的施工工艺基本相同。采用平地机路拌法施工时, 施工前需将软土排水晾干,以防止机械陷入土中、工地存放的石灰、水泥不可太多,以够一天用为最好,最多以不超过三天使用量为标准, 做好防水、防潮等一些措施。压实与养生是表层处治法的两个重要环节,用水泥、熟石灰或离子稳固剂稳定处治土应在最后一次拌和后立即压实；生石灰稳定土,必须在拌和时碾压,生石灰水解结束后再次碾压。压实后若能获得足够的强度,可不必进行专门养生,但由于土质与施工条件不同,处治土强度增长不均衡,应做好一周时间的保养。
3.2 强夯法
强夯法是反复将重锤提高使其自由落下夯击地基,从而使地基的强度提高、压缩性得到降低的方法。强夯法适用于处理碎石土、粘性土、砂土、粉土、杂填土和等地基。它的特点是:增加地基的强度,减少地基的压缩性；改善地基抗震动液化的能力；消除土的湿陷性。所以,强夯法还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基等。一般来说,对于饱和度较高的粘性土,强夯法处理效果不太明显, 尤其是对于淤泥和淤泥质土地基,处理效果更差,故对于淤泥质土地基应谨慎选用或采取其他方法[2]。
3.3 换填法
换填法就是将基础地面以下不是太深的一定范围内的软弱土层挖掉,然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、素土、灰土、卵石、煤渣、等材料分层进行充填,并同时以人工或机械方法分层实行压、夯、振动,使之达到要求的密实度,成为良好的人工地基。当地基软弱土层较薄,而且上部荷载不大时,也可直接以人工或机械方法进行表层压、夯、振动等密实处理,同样可取得换填加固地基的效果。换填法适用于浅层地基处理, 还适用于一些地域性特殊土的处理:消除膨胀土地基上的胀缩作用,消除湿陷性黄土地基的湿陷性, 处理山区地基岩面倾斜、高低差、破碎、软硬不匀以及岩溶与土洞等,消除季节性冻土地基的冻胀力和防止冻胀损坏等。
3.4 水泥攪拌桩法
水泥搅拌桩法是高速公路软土地基处理中一种常用的方法,具有处理效率高、质量可靠、施工简便等优点。水泥搅拌桩加固软土地基主要是通过水泥的水解和水化反应及水泥水化物与黏土的化学反应及碳酸化作用, 而形成强度相对较高的桩体与桩周软土一起形成复合地基, 以起到提高地基承载力、增强路基稳定性及减少路基沉降的作用[3]。
3.5 粉喷桩加固施工
3.5.1施工设计
粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。施工机具准备，进行机械组装和试运转。粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5 根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。粉喷桩所用的水泥应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料[4]。
3.5.2 施工注意事项
3.5.2.1控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。
3.5.2.2 严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。
3.5.2.3 定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于2cm。当钻头提升至地面以下0.5m 时，喷粉机应停止喷粉。
3.5.2.4 当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉，在第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1m。粉喷桩施工时，泵送水泥必须连续，固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录，其用量误差不得大于±1％。
4 竖向排水固结法施工
在粘性土地基中设置垂直的排水柱，以缩短排水距离，促进地基排水固结，增加抗剪强度。由于垂直排水柱所用材料不同，分为砂井和纸板排水两种。砂井排水法根据砂井的施工方法不同，可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。本法很少单独使用，多与加载法或缓速填土法并用，对层厚大，均质的粘土地质最为有效；对泥炭质地基效果稍差。
4.1 施工设计
地基处理范围，为了稳定，以填土坡面下为处理对象；为防止沉降，主要以路基顶面宽度下作为处理对象。设计排水砂井时，首先假定施工方法、砂井直径、排水距离和改良范围。然后进行稳定及沉降计算，若不能满足时，修正假定数据，再进行计算。注意事项：查看是否有砂层存在；防止扰动四周土壤，避免降低透水性或地基强度。宜取尽可能宽的排水间距。一般情况水平向固结系数Ch 为竖向的固结系数CV 的数倍，但是由于砂井打设方法不同，实际Ch 只能达到CV 甚至小于CV 的值；砂井中的砂，在固结过程中起到排水通路的作用，因此必须长期发挥良好的透水性能。通常采用干净优质的粗砂。
4.2 施工方法
铺砂。在砂井施工之前，地表面先铺一砂垫层。并设置排水沟，使填土内不致有较高的地下水位。打入排水砂井。其方法有打入式、振动沉桩式、射水式、螺旋钻进式及袋装式等。无论何种方式一般的沉入深度为15 ～ 20m，超过这一深度工程费用明显增大。
5 结束语
总之，路基对于整个公路工程的质量起着非常重要的决定作用，因此，在路基施工的过程中尤其是软土地基的施工过程中，有关部门应该加强技术操作，制定和细化施工方案，保证软土地基的施工达标。
［参考文献］
[1] 赵永星,毛艳敏,刘玉勤.浅谈公路工程软土路基处理技术[J]. 科技致富向导. 2011(17) ：75—68
[2] 何占伟,佟士学.公路工程软土地基处置方法浅析[J]. 黑龙江交通科技. 2010(06)：24—35
[3] 田烈程. 路桥工程软土地基施工探析 [J]. 中国高新技术企业. 2010 (16)：53—46
[4] 宋如玉,刘志峰,吴海兵. 软土路基处理方法研究 [J]. 科技创新导报. 2009 (23) ：82—69
［关键词］公路施工；软土地基；处理
中图分类号：TU47文献标识码： A
1 前言
在公路建设中，软土地基是无法避免的问题，因为软土地基在空隙上是比较大的，同时渗透性比较小，在含水量上也非常高，因此，会导致公路工程施工中出现很多的问题。在公路工程中如果遇到软土地基情况，一定要采取必要的措施进行处理，否则的话会导致路基出现沉降过大的情况，同时也会导致路堤出现不稳定和路面开裂的情况。
2 软土地基危害
软土地基的性质因地而异，因层而异，不可预见性大。在设计、施工过程中，稍有疏忽就会出现质量事故，常见的事故有：勘察设计不详细或不准确，导致对应该作软基处理的地段未作处理设计，此类工例不少；已知是软土地基，但是未做好软土地基处理，造成路堤失稳或危及线外建筑物；虽然作了软土地基处理，但是措施不力，施工不当造成路堤失稳；堆料不当，未按规定分层填筑，填土过快，碾压不当，造成路堤失稳；扰动“硬壳层”或填筑不当，使“硬壳层”遭受破坏，导致路堤失稳；由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用，引起桥台发生变位以至损坏。在软土地基上的桥台，基础不论是用支承桩或是摩擦桩，由于台背填土引起软土层发生较大的沉降，对桥台及桩基础产生纵向推挤向河中方向和负摩擦力作用，轻则使桥台发生位移或下沉，重则损坏桥台危及桥墩，这种现象尤以轻型桥台为甚[1]。
3 软土地基表层施工处理
3.1 表层处理法
软土地基表层处治法施工工艺与稳定土类路面基层的施工工艺基本相同。采用平地机路拌法施工时, 施工前需将软土排水晾干,以防止机械陷入土中、工地存放的石灰、水泥不可太多,以够一天用为最好,最多以不超过三天使用量为标准, 做好防水、防潮等一些措施。压实与养生是表层处治法的两个重要环节,用水泥、熟石灰或离子稳固剂稳定处治土应在最后一次拌和后立即压实；生石灰稳定土,必须在拌和时碾压,生石灰水解结束后再次碾压。压实后若能获得足够的强度,可不必进行专门养生,但由于土质与施工条件不同,处治土强度增长不均衡,应做好一周时间的保养。
3.2 强夯法
强夯法是反复将重锤提高使其自由落下夯击地基,从而使地基的强度提高、压缩性得到降低的方法。强夯法适用于处理碎石土、粘性土、砂土、粉土、杂填土和等地基。它的特点是:增加地基的强度,减少地基的压缩性；改善地基抗震动液化的能力；消除土的湿陷性。所以,强夯法还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基等。一般来说,对于饱和度较高的粘性土,强夯法处理效果不太明显, 尤其是对于淤泥和淤泥质土地基,处理效果更差,故对于淤泥质土地基应谨慎选用或采取其他方法[2]。
3.3 换填法
换填法就是将基础地面以下不是太深的一定范围内的软弱土层挖掉,然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、素土、灰土、卵石、煤渣、等材料分层进行充填,并同时以人工或机械方法分层实行压、夯、振动,使之达到要求的密实度,成为良好的人工地基。当地基软弱土层较薄,而且上部荷载不大时,也可直接以人工或机械方法进行表层压、夯、振动等密实处理,同样可取得换填加固地基的效果。换填法适用于浅层地基处理, 还适用于一些地域性特殊土的处理:消除膨胀土地基上的胀缩作用,消除湿陷性黄土地基的湿陷性, 处理山区地基岩面倾斜、高低差、破碎、软硬不匀以及岩溶与土洞等,消除季节性冻土地基的冻胀力和防止冻胀损坏等。
3.4 水泥攪拌桩法
水泥搅拌桩法是高速公路软土地基处理中一种常用的方法,具有处理效率高、质量可靠、施工简便等优点。水泥搅拌桩加固软土地基主要是通过水泥的水解和水化反应及水泥水化物与黏土的化学反应及碳酸化作用, 而形成强度相对较高的桩体与桩周软土一起形成复合地基, 以起到提高地基承载力、增强路基稳定性及减少路基沉降的作用[3]。
3.5 粉喷桩加固施工
3.5.1施工设计
粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。施工机具准备，进行机械组装和试运转。粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5 根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。粉喷桩所用的水泥应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料[4]。
3.5.2 施工注意事项
3.5.2.1控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。
3.5.2.2 严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。
3.5.2.3 定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于2cm。当钻头提升至地面以下0.5m 时，喷粉机应停止喷粉。
3.5.2.4 当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉，在第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1m。粉喷桩施工时，泵送水泥必须连续，固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录，其用量误差不得大于±1％。
4 竖向排水固结法施工
在粘性土地基中设置垂直的排水柱，以缩短排水距离，促进地基排水固结，增加抗剪强度。由于垂直排水柱所用材料不同，分为砂井和纸板排水两种。砂井排水法根据砂井的施工方法不同，可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。本法很少单独使用，多与加载法或缓速填土法并用，对层厚大，均质的粘土地质最为有效；对泥炭质地基效果稍差。
4.1 施工设计
地基处理范围，为了稳定，以填土坡面下为处理对象；为防止沉降，主要以路基顶面宽度下作为处理对象。设计排水砂井时，首先假定施工方法、砂井直径、排水距离和改良范围。然后进行稳定及沉降计算，若不能满足时，修正假定数据，再进行计算。注意事项：查看是否有砂层存在；防止扰动四周土壤，避免降低透水性或地基强度。宜取尽可能宽的排水间距。一般情况水平向固结系数Ch 为竖向的固结系数CV 的数倍，但是由于砂井打设方法不同，实际Ch 只能达到CV 甚至小于CV 的值；砂井中的砂，在固结过程中起到排水通路的作用，因此必须长期发挥良好的透水性能。通常采用干净优质的粗砂。
4.2 施工方法
铺砂。在砂井施工之前，地表面先铺一砂垫层。并设置排水沟，使填土内不致有较高的地下水位。打入排水砂井。其方法有打入式、振动沉桩式、射水式、螺旋钻进式及袋装式等。无论何种方式一般的沉入深度为15 ～ 20m，超过这一深度工程费用明显增大。
5 结束语
总之，路基对于整个公路工程的质量起着非常重要的决定作用，因此，在路基施工的过程中尤其是软土地基的施工过程中，有关部门应该加强技术操作，制定和细化施工方案，保证软土地基的施工达标。
［参考文献］
[1] 赵永星,毛艳敏,刘玉勤.浅谈公路工程软土路基处理技术[J]. 科技致富向导. 2011(17) ：75—68
[2] 何占伟,佟士学.公路工程软土地基处置方法浅析[J]. 黑龙江交通科技. 2010(06)：24—35
[3] 田烈程. 路桥工程软土地基施工探析 [J]. 中国高新技术企业. 2010 (16)：53—46
[4] 宋如玉,刘志峰,吴海兵. 软土路基处理方法研究 [J]. 科技创新导报. 2009 (23) ：82—69