论文部分内容阅读
摘要：软土地基的处理问题是高速公路施工过程中常见的问题，也是工程人员比较难解决的问题，对于一些特殊路段来说，软土路基的处理质量决定着整个路段工程项目的质量，所以对高速公路的软土路基处理技术研究就十分有必要。文章对软土路基加固处理的基本处理的原则以及目的进行探讨的基础上，并列出了常见的软土路基处理方法，同时结合工程实例探讨了软土路基处理方案的选择，希望对公路建设人员提供帮助。
关键词：探讨；公路工程；软土；路基；施工技术
中图分类号：TU74文献标识码： A
引言
在我国经济发展的带动下，基础建设也在有条不紊的进行中，作为经济发展的一个重要动力，高速公路的建设工作也有了快速的发展。而且我国的地域较广，高速公路建设过程中，在一些河海、湖泊或者湿地等地区，遇到软土路基的情况比较普遍。而软土路基的处治过程中，采取的处理措施不当就容易造成安全、质量问题，所以加强对软土路基的研究工作就显得尤为重要。
一、软土路基的变形特点
软土路基的变形特点主要有：变形量大、压缩稳定所需要的时间长、侧向变形大。由于软弱土体自身的含水量大，颗粒结构主要以粘粒为主，尽管孔隙比较大，但单个孔隙较细，透水较差，孔中的水很难流动，水分子的斥力造成土体不易压实，即使通过长期压载排水的时间也较长，造成土体变形量大，压缩稳定需要的时间也较长。由于土体被毛细；水饱和，土体受荷载作用后，水分难以排出，土体的变形速率也非常慢，其变形要经过数年甚至数十年，等到最终压实后，土体的侧向变形比一般土体要大得多。
二、软地基处理考虑因素
1、地基状况土质条件的影响。
黏性土：通常情况下都是采用压实法来进行处理，在施工过程中采取该技术的时候，必须要尽量减少对于地基所带来的干扰；砂性土：使用振动压实法来对这一地质进行处理，能够极为有效的对液化砂性土性质进行改善，降低其流动性。地基构成情况。在软土层自身的厚度较薄的情况下，就应当对其表面采取一定的处理措施。重要位置要利用开挖换填法来进行强化。在软土层自身较厚的情况下，就需要采取其他切实有效的方式来进行处理。
2、道路等级要求的道路性质
在对道路自身等级要求越高的情况下，其道路表面所具有的平整度就必须要相应的提高标准，其软土地基更是要采取效果更好的方式来进行处理。而在等级要求不高的情况下，就可以先进行普通的路面铺设，待路基沉降到一定程度之后，再开始最后的路面施工，减少工程造价。道路自身的形状，主要靠路堤所设计的宽度和高度来决定，所选择的处理方式不同，其形状也会有相应的变化。通常采用换填法进行施工的过程中，宽度较大并且路基不高的道路，就极易出现变形的现象；而设计高度越大的道路，其自身的稳定性也就越低，使用压重法来进行施工的过程中，其施工效果会受到影响。
三、传统的公路软土路基加固方法
1、强夯法。可以称之为动力固结法或者是动力压实法，这类方法是通过不断将10至40吨的重锤提到高处让它以自由体方式落下，这期间的落距一般是10至40米，这给地基带来振动和冲击，进而提升地基的强度以及降低它的压缩性。强夯法适用于处理碎石土、砂土、非饱和细粒土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基的处理。
2、堆载预压法。此法是在施工之前，用不小于设计荷载的荷载对软土路基进行预压，使其达到提前固结沉降的效果，以减小后期的沉降，若工后沉降满足要求，强度指标达到设计要求，便可进行市政道路路面的施工。
3、 压排水固结法。适用于在较厚的软粘土地基，是指通过多种技术手段在软弱地基中设置一些排水通道，形成竖向或水平向排水体，通过逐级加载加压方式，将土体中多余的水通过排水体加以排除，减少土体中的孔隙水，逐渐固结，地基发生沉降，同时逐步提高的方法。
4、深层搅拌法。采用水泥或其他材料作为固化剂，用搅拌机械将固化剂和深层软土强制搅拌，使其充分混合，并使得它们之间产生一系列的物理化学反应，最终成为具有一定强度的复合体，共同承担上部荷载作用。此法可用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土软土路基。
5、 粉煤灰碎石桩。粉煤灰碎石桩主要是利用粉煤灰或工矿渣同砂石一道掺入适量水泥，共同形成具有一定的强度、良好的和易性、流动性的胶凝体，并同桩周土形成具有较高强度的复合地基。
6、竖向排水法。预压处理法是针对天然的地基条件而言，预压处理法的实质是固结排水，天然地基的固结排水过程在路堤中是竖向的，根据固结理论，软黏土固结所需的时间和排水距离的平方呈正比，为了加速地基的固结，最有效的方法就是增加土层的排水路径，尽量将排水的距离缩到最短。
7、砂井排水法。砂井排水法的土層中，孔隙水主要是从水平向通过砂井和部分竖井排出，从而大大缩短了排水距离，在短时间内可以达到较高的固结度。本法多与加载法或缓速填土法并用，很少单独使用，砂井排水法可分为振动式、螺旋钻式、打入式、袋装式及水射式等，对于层厚大、均质的黏土地质最为有效，对泥炭质地基效果稍差。
四、新型的公路软土路基加固方法
1、塑料套管混凝土桩技术。塑料套管混凝土桩是一种新型的路堤工程地基处理技术，主要组成部分包括顶部桩帽、预制桩尖、塑料套管、套管内混凝土预制桩尖、塑料套管、套管内混凝土等。在市政道路的软土路基中使用此种桩时，要求地基下部有具有一定承载力的土层作为桩端持力层，当采用直径为16cm的桩体时，要求最大加固深度不得大于20m，并且桩端持力层静力触探锥尖阻力不小于1000KPa。若桩端土为砾、岩等坚硬土层，则应控制加固深度以长细比不超过100为宜，其它桩端土时可控制加固深度在125以下。
2、双向水泥搅拌桩技术。此成桩技术主要是对现行的水泥搅拌桩技术进行改进，采用同心双轴钻杆，在外钻杆上安装反向旋转叶片，内钻杆上设置正向旋转叶片并设喷浆口，通过正反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土的作用以及外杆上叶片反向旋转过程中的压浆作用，阻断水泥浆上冒途径，保证搅拌均匀，提高成桩质量。双向水泥搅拌桩一般适用于处理处理软基深度不宜超过8m～12m，路基填土高度不大于6m的路段，当有机质含量大于5%、塑性指数大于25的地基时，应通过现场试验后方可采用此法；在环保要求较高路段时，必须采取一定的环保措施后方可采用。
3、长短桩技术。长短桩是由不同长度的桩体所组成，在荷载作用下，地基中的附加应力越向下就越小，在强度和模量都会沿深度而变化的长短桩形成复合地基，能有效适应附加应力逐渐减小的特征，从而提高复合地基整体承载力，有效减少沉降，提高经济效益。长短桩复合地基适用于市政道路下的深厚软土层，且包含深层软土和浅层软土，长桩加固深层软土并使桩端处于持力层上，短桩仅打穿浅层软土，再通过桩顶土工格栅垫层使复合地基共同受力，其长桩采用预应力管桩，为刚性桩，短桩采用水泥浆液搅拌桩，为柔性桩，长短桩处理市政路段软土路基的工艺分别按照预应力管桩和水泥浆液搅拌桩的工艺来完成。
结束语
总之，在道路工程建设施工中若遇到软土路基的问题，必须要采取合理的措施方法进行处理加固后，确保其荷载能力足够满足交通需求。与一般的道路施工不同，市政道路施工除了要注意一般道路软土路基施工中的注意事项以外，还要注意一些城市中特殊存在的问题。这就要求在市政道路施工中所选用的软土路基处理方法必须要合理科学，并加强现场施工管理，优化施工方案，确保软土路基的施工质量。
参考文献
[1] 陈云勇，李丽民，应海见.高速公路软土路基沉降处理方法研究[J].公路交通技术.2012（05）.
[2]马南飞，高速公路软土路基沉降规律监测及FLAC模拟[J].西安科技大学学报，2007，（2）.
[3]王江飞，李乾玲.公路软土路基处理技术探讨[J].交通标化，2010（20）：110-112.
[4]王长浩.公路软土路基施工技术浅析[J].价值工程，2011（13）：113.
关键词：探讨；公路工程；软土；路基；施工技术
中图分类号：TU74文献标识码： A
引言
在我国经济发展的带动下，基础建设也在有条不紊的进行中，作为经济发展的一个重要动力，高速公路的建设工作也有了快速的发展。而且我国的地域较广，高速公路建设过程中，在一些河海、湖泊或者湿地等地区，遇到软土路基的情况比较普遍。而软土路基的处治过程中，采取的处理措施不当就容易造成安全、质量问题，所以加强对软土路基的研究工作就显得尤为重要。
一、软土路基的变形特点
软土路基的变形特点主要有：变形量大、压缩稳定所需要的时间长、侧向变形大。由于软弱土体自身的含水量大，颗粒结构主要以粘粒为主，尽管孔隙比较大，但单个孔隙较细，透水较差，孔中的水很难流动，水分子的斥力造成土体不易压实，即使通过长期压载排水的时间也较长，造成土体变形量大，压缩稳定需要的时间也较长。由于土体被毛细；水饱和，土体受荷载作用后，水分难以排出，土体的变形速率也非常慢，其变形要经过数年甚至数十年，等到最终压实后，土体的侧向变形比一般土体要大得多。
二、软地基处理考虑因素
1、地基状况土质条件的影响。
黏性土：通常情况下都是采用压实法来进行处理，在施工过程中采取该技术的时候，必须要尽量减少对于地基所带来的干扰；砂性土：使用振动压实法来对这一地质进行处理，能够极为有效的对液化砂性土性质进行改善，降低其流动性。地基构成情况。在软土层自身的厚度较薄的情况下，就应当对其表面采取一定的处理措施。重要位置要利用开挖换填法来进行强化。在软土层自身较厚的情况下，就需要采取其他切实有效的方式来进行处理。
2、道路等级要求的道路性质
在对道路自身等级要求越高的情况下，其道路表面所具有的平整度就必须要相应的提高标准，其软土地基更是要采取效果更好的方式来进行处理。而在等级要求不高的情况下，就可以先进行普通的路面铺设，待路基沉降到一定程度之后，再开始最后的路面施工，减少工程造价。道路自身的形状，主要靠路堤所设计的宽度和高度来决定，所选择的处理方式不同，其形状也会有相应的变化。通常采用换填法进行施工的过程中，宽度较大并且路基不高的道路，就极易出现变形的现象；而设计高度越大的道路，其自身的稳定性也就越低，使用压重法来进行施工的过程中，其施工效果会受到影响。
三、传统的公路软土路基加固方法
1、强夯法。可以称之为动力固结法或者是动力压实法，这类方法是通过不断将10至40吨的重锤提到高处让它以自由体方式落下，这期间的落距一般是10至40米，这给地基带来振动和冲击，进而提升地基的强度以及降低它的压缩性。强夯法适用于处理碎石土、砂土、非饱和细粒土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基的处理。
2、堆载预压法。此法是在施工之前，用不小于设计荷载的荷载对软土路基进行预压，使其达到提前固结沉降的效果，以减小后期的沉降，若工后沉降满足要求，强度指标达到设计要求，便可进行市政道路路面的施工。
3、 压排水固结法。适用于在较厚的软粘土地基，是指通过多种技术手段在软弱地基中设置一些排水通道，形成竖向或水平向排水体，通过逐级加载加压方式，将土体中多余的水通过排水体加以排除，减少土体中的孔隙水，逐渐固结，地基发生沉降，同时逐步提高的方法。
4、深层搅拌法。采用水泥或其他材料作为固化剂，用搅拌机械将固化剂和深层软土强制搅拌，使其充分混合，并使得它们之间产生一系列的物理化学反应，最终成为具有一定强度的复合体，共同承担上部荷载作用。此法可用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土软土路基。
5、 粉煤灰碎石桩。粉煤灰碎石桩主要是利用粉煤灰或工矿渣同砂石一道掺入适量水泥，共同形成具有一定的强度、良好的和易性、流动性的胶凝体，并同桩周土形成具有较高强度的复合地基。
6、竖向排水法。预压处理法是针对天然的地基条件而言，预压处理法的实质是固结排水，天然地基的固结排水过程在路堤中是竖向的，根据固结理论，软黏土固结所需的时间和排水距离的平方呈正比，为了加速地基的固结，最有效的方法就是增加土层的排水路径，尽量将排水的距离缩到最短。
7、砂井排水法。砂井排水法的土層中，孔隙水主要是从水平向通过砂井和部分竖井排出，从而大大缩短了排水距离，在短时间内可以达到较高的固结度。本法多与加载法或缓速填土法并用，很少单独使用，砂井排水法可分为振动式、螺旋钻式、打入式、袋装式及水射式等，对于层厚大、均质的黏土地质最为有效，对泥炭质地基效果稍差。
四、新型的公路软土路基加固方法
1、塑料套管混凝土桩技术。塑料套管混凝土桩是一种新型的路堤工程地基处理技术，主要组成部分包括顶部桩帽、预制桩尖、塑料套管、套管内混凝土预制桩尖、塑料套管、套管内混凝土等。在市政道路的软土路基中使用此种桩时，要求地基下部有具有一定承载力的土层作为桩端持力层，当采用直径为16cm的桩体时，要求最大加固深度不得大于20m，并且桩端持力层静力触探锥尖阻力不小于1000KPa。若桩端土为砾、岩等坚硬土层，则应控制加固深度以长细比不超过100为宜，其它桩端土时可控制加固深度在125以下。
2、双向水泥搅拌桩技术。此成桩技术主要是对现行的水泥搅拌桩技术进行改进，采用同心双轴钻杆，在外钻杆上安装反向旋转叶片，内钻杆上设置正向旋转叶片并设喷浆口，通过正反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土的作用以及外杆上叶片反向旋转过程中的压浆作用，阻断水泥浆上冒途径，保证搅拌均匀，提高成桩质量。双向水泥搅拌桩一般适用于处理处理软基深度不宜超过8m～12m，路基填土高度不大于6m的路段，当有机质含量大于5%、塑性指数大于25的地基时，应通过现场试验后方可采用此法；在环保要求较高路段时，必须采取一定的环保措施后方可采用。
3、长短桩技术。长短桩是由不同长度的桩体所组成，在荷载作用下，地基中的附加应力越向下就越小，在强度和模量都会沿深度而变化的长短桩形成复合地基，能有效适应附加应力逐渐减小的特征，从而提高复合地基整体承载力，有效减少沉降，提高经济效益。长短桩复合地基适用于市政道路下的深厚软土层，且包含深层软土和浅层软土，长桩加固深层软土并使桩端处于持力层上，短桩仅打穿浅层软土，再通过桩顶土工格栅垫层使复合地基共同受力，其长桩采用预应力管桩，为刚性桩，短桩采用水泥浆液搅拌桩，为柔性桩，长短桩处理市政路段软土路基的工艺分别按照预应力管桩和水泥浆液搅拌桩的工艺来完成。
结束语
总之，在道路工程建设施工中若遇到软土路基的问题，必须要采取合理的措施方法进行处理加固后，确保其荷载能力足够满足交通需求。与一般的道路施工不同，市政道路施工除了要注意一般道路软土路基施工中的注意事项以外，还要注意一些城市中特殊存在的问题。这就要求在市政道路施工中所选用的软土路基处理方法必须要合理科学，并加强现场施工管理，优化施工方案，确保软土路基的施工质量。
参考文献
[1] 陈云勇，李丽民，应海见.高速公路软土路基沉降处理方法研究[J].公路交通技术.2012（05）.
[2]马南飞，高速公路软土路基沉降规律监测及FLAC模拟[J].西安科技大学学报，2007，（2）.
[3]王江飞，李乾玲.公路软土路基处理技术探讨[J].交通标化，2010（20）：110-112.
[4]王长浩.公路软土路基施工技术浅析[J].价值工程，2011（13）：113.