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摘要： 在公路路基工程施工中，软土路基的处理技术对于工程的建设质量、行车安全有着重要的保证意义。本文对公路路基工程施工中的软土路基及特性进行了详细介绍，对公路软土路基处理需要考虑的主要因素进行了分析。对软土路基的换土、抛石挤淤、排水砂垫层、铺设土工织物、反压护道、塑料板排水、袋装砂井、CFG 桩等处治技术进行了系统阐述。
关键词：公路工程；软土路基；处理技术；CFG 桩；换土
0前言
软土是我国是常见的土性质类型之一，在其地基上填筑路基容易导致路堤出现差异沉降、路堤失稳、路面开裂，严重影响路面质量和运营安全。而公路交通的快速发展，使公路路基经常需要贯穿软土土质区域，穿越软土土质的公路路基，需要通过各种技术手段进行稳定固化处理。公路软土地基处治后的强度、变形和稳定是工程中关键问题，直接决定了工程质量。
因此，完善软土路基处置，优化工程建设质量，节约工程成本投入，成为路况指标提升、公路等级水平优化和车辆行车安全的主要保证。
1. 软土路基及其特性
1.1软土内涵
软土指在滨海、湖泊、谷地、河滩上沉积的天然含水率高、孔隙比大、压缩性强、抗剪强度和承载力低的软塑～流塑状态的粘性土。其外观以灰色为主的细粒土，天然含水量大于或等于液限，天然孔隙比大于或等于1.0。
1.2 软土地基特性
⑴.含水量高、孔隙较大。软土的成分主要由粘土粒组和粉土组成，并含少量的有机质，它与周围介质的水和阳离子相互作用，吸附于表面形成水膜，经过沉积形成各种絮状结构。
⑵.灵敏度高，一般在2～10之间。在荷载的作用下，软土在剪应力的作用下产生剪切变形，连接结构受到破坏，导致抗剪强度衰减，具有显著的流变性和触变性。
⑶.低强度、高压缩性。软土绝大部分属于近代水下细颗粒沉积土，抗剪强度一般小于20 kPa，压缩模量小于4 MPa，有效内摩擦角仅为几度甚至接近于0，大部分压缩变形发生在垂直压力为100 kPa 左右，作为地基时的沉降量很大。
⑷.渗透性小。软土的竖向渗透系数一般在10-6 cm/s～10-8 cm/s之间，但其水平向的渗透系数较大，特别是含有水平夹砂层时更为显著。
⑸.不均匀性。由于沉积环境的不同，局部常存在一些厚薄不均的粉土，使得水平和竖向分布有所差异，作为地基使用时，极易产生差异沉降。
1.3 软土路基的危害
如果软土作为公路路基，且不做处理，使用中，在较大的荷载作用下，软土地基易发生整体剪切、局部剪切或刺入破坏，从而导致沉降和路基失稳。同时，当孔隙水压力过载或剪切变形过大时，路基极易导致边坡失稳。软土路基是造成公路路基不均匀沉降过大、倾斜、失稳或严重损坏等事故的主要原因。
2. 软土路基处理需要考虑的因素
2.1 道路条件
等级较低的公路，可以先铺路面。通常利用平整度为高级公路施工所参考的标准，因此，在公路施工中又引入了沉降处理法。
2.2 道路施工区段
在公路施工区段，尽管剩余沉降程度很高，但在保证骤降速度小且十分均匀，并不会完全丧失公路路面的平整度。然而，和构造物相连的区段，由于剩余沉降的出现会产生错台现象，其情况是极其的危险。若公路路基稳定性不达标，导致土压力增大，进而影响到桥台的稳定性，在此种情况下，极易发生侧向位移安全事故。因此，处理构造物和道路施工区段的连接处是非常有必要的。
2.3 道路尺寸
由于公路路堤的宽度及高度会对何种施工处理方法的运用带来直接的影响。在应用换填法时，对于低且宽的路堤来说，极易出现局部性破坏，从而被换填成高而窄的路堤。针对那些稳定性较差，且高度偏大的路堤进行设计时，压重法的采用会受到一定的制约，并且路堤越高越宽，那么路基就越容易出现深处黏土层沉降。
2.4 施工环境
施工环境对公路施工会产生较大的影响。地基在较软的基础上施工，如果增大路基的高度，那么便会导致施工周围路基的沉降亦或隆起。因此，需要对控制剪切变形的方法予以考虑，如果在特殊状况下无法实施该方法，应当考虑能否采取高架构造来将路堤取代，以便于克服环境因素的影响。
3. 软土路基的处治技术
3.1 换土
先用人工、机械或爆破方法将路基软土挖除，再换填强度较高的粘性土或砂、礫石、碎石等渗水材料，达到改变基底土性质的目的，效果良好。在处理时，要密切注意土质和含水量的变化，软土土质比较软，且塑性和含水量都比较大。如果处理面积都不大，可使用铲车铲除，配合人工清理铲车难以清理的部位，最后对坑底进行碾压，也可以先晾晒，再碾压。如果处理面积较大，则用挖掘机将软土挖掘干净彻底后，压路机下到坑底进行大振碾压。最后进行回填，填料一定要满足路基填筑要求，否则达不到换填效果。
3.2抛石挤淤
通过向淤泥表面大量抛填土石填料，依靠填料的自重，挤开淤泥，强制置换饱和软土地基的地基处理法。此法适用于常年积水的洼地，片石能沉达底部的泥沼或厚度为3m～4m的软土。在特别软的地面上或是表面存在大量积水无法排出时也可使用。碎石宜采用不易风化的大石块，尺寸一般不小于0.3 m。
施工时应注意：为使淤泥从两旁挤出，先从中部开始抛填，再从中部向两边扩展。底面有较大的坡度时，抛填从高的一边向低的一边扩展，且在低的一边多填一些。抛填第一层时要厚一些，以能够承受压路机为准； 待上层的抛填物压入软土中，再抛填下一层。
3.3 排水砂垫层
在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂垫层，相当于是在软土顶面增加一个排水面。在填土过程中，使得荷载逐渐增加，促使软土地基渗出的水从垫层中排出，加速地基固结，提高软土强度，增强路基稳定。 3.4 铺设土工织物
在路堤与基底间铺设一层或多层土工聚合物，起到加筋、垫层和反滤等作用。对于淤泥类超软地基可作为前期处理方法。土工织物的主要材料是聚酯、聚丙烯、聚酰胺等高分子化合物的合成纤维。
3.5 反压护道
在路堤的两侧填筑适当高度与宽度的护道，在护道荷重作用下，形成反向力矩平衡路堤填土的滑动力矩，从而保证路堤稳定。
3.6 塑料板排水法
将预制带状塑料板竖直插入软土中，形成类似砂井的竖向排水通道，经过在地面施加荷载预压后，使得孔隙水沿塑料板的通道排出。塑料排水板具有良好的强度和延展性，具有极强的适应地基变形的能力。排水板断面尺寸小，施工过程中对地基扰动小，可在超软地基上施工等。
使用塑料排水板的最大有效处理深度可达18 m，具有施工简单、快捷的特性，应用较为广泛。特别是对深厚的软土地基进行加固时，从技术上和经济上考虑，采用塑料排水板是唯一经济、有效、可行的方法。
3.7 袋装砂井
在合成纤维编织袋内充填中、粗砂构成砂袋，装入地基孔内，以加速地基排水固结。在饱和软粘土中起排水通道的作用，顶面应铺设垫层，以构成完整的地基排水系统。袋装砂井的直径按施工要求确定，一般为7 cm～12cm，最大有效处理深度达18m。适用于软土层厚度大于5m的情况。
3.8 CFG 桩
CFG桩体中加入水泥和粉煤灰形成了高粘结强度的桩，改善了碎石桩的刚性，CFG 桩和桩间土、垫层一起形成复合地基。CFG桩适用于处理粘性土、粉土、砂土和正常固结的素填土等地基以及承载力不小于80 kPa的淤泥质土。 施工应注意的问题：
⑴.在填筑至路基基床底层顶面时必须进行不少于6 个月的沉降观测，进行沉降评估后，方可进行基床表层级配碎石施工。
⑵.在鋪设褥垫层时，宜采用静力压实法； 当基础底面下桩间土的含水量较小时，方可采用动力夯实法。
⑶. CFG 桩是素混凝土桩，施工过程中稍有不慎就会造成断桩。施工完成后，严禁车辆进入施工区域； 在清除桩间土时，宜采用小型机械配合人工作业，尽量避免使用大型机械。
⑷. CFG 桩施工完成后，一个月内不得有任何施工机械在上面行走。
3 结语
在公路的施工中，软土路基的处理是至关重要的，其含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、灵敏度高、透水性差、显著的流变性和触变性等特点在施工中必须认真掌握。软土作为路基使用时，经过治理实现排水固结，其强度将得到明显改善。虽然软土路基的处治方法很多，但必须结合工程实际，合理选择最优的处治方案，才能既保证工程质量，又降低工程成本。
参考文献：
[1] 孙学敏道路施工中软土路基处理技术应用科技风2012-06-25
[2] 缪如伟公路施工中软土路基处理技术分析交通标准化2014-01-1
[3] 周和平； 张培俊； 王纪伟试析软土路基处理技术在公路施工中的运用江西建材2014-03-30
关键词：公路工程；软土路基；处理技术；CFG 桩；换土
0前言
软土是我国是常见的土性质类型之一，在其地基上填筑路基容易导致路堤出现差异沉降、路堤失稳、路面开裂，严重影响路面质量和运营安全。而公路交通的快速发展，使公路路基经常需要贯穿软土土质区域，穿越软土土质的公路路基，需要通过各种技术手段进行稳定固化处理。公路软土地基处治后的强度、变形和稳定是工程中关键问题，直接决定了工程质量。
因此，完善软土路基处置，优化工程建设质量，节约工程成本投入，成为路况指标提升、公路等级水平优化和车辆行车安全的主要保证。
1. 软土路基及其特性
1.1软土内涵
软土指在滨海、湖泊、谷地、河滩上沉积的天然含水率高、孔隙比大、压缩性强、抗剪强度和承载力低的软塑～流塑状态的粘性土。其外观以灰色为主的细粒土，天然含水量大于或等于液限，天然孔隙比大于或等于1.0。
1.2 软土地基特性
⑴.含水量高、孔隙较大。软土的成分主要由粘土粒组和粉土组成，并含少量的有机质，它与周围介质的水和阳离子相互作用，吸附于表面形成水膜，经过沉积形成各种絮状结构。
⑵.灵敏度高，一般在2～10之间。在荷载的作用下，软土在剪应力的作用下产生剪切变形，连接结构受到破坏，导致抗剪强度衰减，具有显著的流变性和触变性。
⑶.低强度、高压缩性。软土绝大部分属于近代水下细颗粒沉积土，抗剪强度一般小于20 kPa，压缩模量小于4 MPa，有效内摩擦角仅为几度甚至接近于0，大部分压缩变形发生在垂直压力为100 kPa 左右，作为地基时的沉降量很大。
⑷.渗透性小。软土的竖向渗透系数一般在10-6 cm/s～10-8 cm/s之间，但其水平向的渗透系数较大，特别是含有水平夹砂层时更为显著。
⑸.不均匀性。由于沉积环境的不同，局部常存在一些厚薄不均的粉土，使得水平和竖向分布有所差异，作为地基使用时，极易产生差异沉降。
1.3 软土路基的危害
如果软土作为公路路基，且不做处理，使用中，在较大的荷载作用下，软土地基易发生整体剪切、局部剪切或刺入破坏，从而导致沉降和路基失稳。同时，当孔隙水压力过载或剪切变形过大时，路基极易导致边坡失稳。软土路基是造成公路路基不均匀沉降过大、倾斜、失稳或严重损坏等事故的主要原因。
2. 软土路基处理需要考虑的因素
2.1 道路条件
等级较低的公路，可以先铺路面。通常利用平整度为高级公路施工所参考的标准，因此，在公路施工中又引入了沉降处理法。
2.2 道路施工区段
在公路施工区段，尽管剩余沉降程度很高，但在保证骤降速度小且十分均匀，并不会完全丧失公路路面的平整度。然而，和构造物相连的区段，由于剩余沉降的出现会产生错台现象，其情况是极其的危险。若公路路基稳定性不达标，导致土压力增大，进而影响到桥台的稳定性，在此种情况下，极易发生侧向位移安全事故。因此，处理构造物和道路施工区段的连接处是非常有必要的。
2.3 道路尺寸
由于公路路堤的宽度及高度会对何种施工处理方法的运用带来直接的影响。在应用换填法时，对于低且宽的路堤来说，极易出现局部性破坏，从而被换填成高而窄的路堤。针对那些稳定性较差，且高度偏大的路堤进行设计时，压重法的采用会受到一定的制约，并且路堤越高越宽，那么路基就越容易出现深处黏土层沉降。
2.4 施工环境
施工环境对公路施工会产生较大的影响。地基在较软的基础上施工，如果增大路基的高度，那么便会导致施工周围路基的沉降亦或隆起。因此，需要对控制剪切变形的方法予以考虑，如果在特殊状况下无法实施该方法，应当考虑能否采取高架构造来将路堤取代，以便于克服环境因素的影响。
3. 软土路基的处治技术
3.1 换土
先用人工、机械或爆破方法将路基软土挖除，再换填强度较高的粘性土或砂、礫石、碎石等渗水材料，达到改变基底土性质的目的，效果良好。在处理时，要密切注意土质和含水量的变化，软土土质比较软，且塑性和含水量都比较大。如果处理面积都不大，可使用铲车铲除，配合人工清理铲车难以清理的部位，最后对坑底进行碾压，也可以先晾晒，再碾压。如果处理面积较大，则用挖掘机将软土挖掘干净彻底后，压路机下到坑底进行大振碾压。最后进行回填，填料一定要满足路基填筑要求，否则达不到换填效果。
3.2抛石挤淤
通过向淤泥表面大量抛填土石填料，依靠填料的自重，挤开淤泥，强制置换饱和软土地基的地基处理法。此法适用于常年积水的洼地，片石能沉达底部的泥沼或厚度为3m～4m的软土。在特别软的地面上或是表面存在大量积水无法排出时也可使用。碎石宜采用不易风化的大石块，尺寸一般不小于0.3 m。
施工时应注意：为使淤泥从两旁挤出，先从中部开始抛填，再从中部向两边扩展。底面有较大的坡度时，抛填从高的一边向低的一边扩展，且在低的一边多填一些。抛填第一层时要厚一些，以能够承受压路机为准； 待上层的抛填物压入软土中，再抛填下一层。
3.3 排水砂垫层
在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂垫层，相当于是在软土顶面增加一个排水面。在填土过程中，使得荷载逐渐增加，促使软土地基渗出的水从垫层中排出，加速地基固结，提高软土强度，增强路基稳定。 3.4 铺设土工织物
在路堤与基底间铺设一层或多层土工聚合物，起到加筋、垫层和反滤等作用。对于淤泥类超软地基可作为前期处理方法。土工织物的主要材料是聚酯、聚丙烯、聚酰胺等高分子化合物的合成纤维。
3.5 反压护道
在路堤的两侧填筑适当高度与宽度的护道，在护道荷重作用下，形成反向力矩平衡路堤填土的滑动力矩，从而保证路堤稳定。
3.6 塑料板排水法
将预制带状塑料板竖直插入软土中，形成类似砂井的竖向排水通道，经过在地面施加荷载预压后，使得孔隙水沿塑料板的通道排出。塑料排水板具有良好的强度和延展性，具有极强的适应地基变形的能力。排水板断面尺寸小，施工过程中对地基扰动小，可在超软地基上施工等。
使用塑料排水板的最大有效处理深度可达18 m，具有施工简单、快捷的特性，应用较为广泛。特别是对深厚的软土地基进行加固时，从技术上和经济上考虑，采用塑料排水板是唯一经济、有效、可行的方法。
3.7 袋装砂井
在合成纤维编织袋内充填中、粗砂构成砂袋，装入地基孔内，以加速地基排水固结。在饱和软粘土中起排水通道的作用，顶面应铺设垫层，以构成完整的地基排水系统。袋装砂井的直径按施工要求确定，一般为7 cm～12cm，最大有效处理深度达18m。适用于软土层厚度大于5m的情况。
3.8 CFG 桩
CFG桩体中加入水泥和粉煤灰形成了高粘结强度的桩，改善了碎石桩的刚性，CFG 桩和桩间土、垫层一起形成复合地基。CFG桩适用于处理粘性土、粉土、砂土和正常固结的素填土等地基以及承载力不小于80 kPa的淤泥质土。 施工应注意的问题：
⑴.在填筑至路基基床底层顶面时必须进行不少于6 个月的沉降观测，进行沉降评估后，方可进行基床表层级配碎石施工。
⑵.在鋪设褥垫层时，宜采用静力压实法； 当基础底面下桩间土的含水量较小时，方可采用动力夯实法。
⑶. CFG 桩是素混凝土桩，施工过程中稍有不慎就会造成断桩。施工完成后，严禁车辆进入施工区域； 在清除桩间土时，宜采用小型机械配合人工作业，尽量避免使用大型机械。
⑷. CFG 桩施工完成后，一个月内不得有任何施工机械在上面行走。
3 结语
在公路的施工中，软土路基的处理是至关重要的，其含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、灵敏度高、透水性差、显著的流变性和触变性等特点在施工中必须认真掌握。软土作为路基使用时，经过治理实现排水固结，其强度将得到明显改善。虽然软土路基的处治方法很多，但必须结合工程实际，合理选择最优的处治方案，才能既保证工程质量，又降低工程成本。
参考文献：
[1] 孙学敏道路施工中软土路基处理技术应用科技风2012-06-25
[2] 缪如伟公路施工中软土路基处理技术分析交通标准化2014-01-1
[3] 周和平； 张培俊； 王纪伟试析软土路基处理技术在公路施工中的运用江西建材2014-03-30