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中山市交通项目建设有限公司 广东省 528403
摘要：在公路工程施工中，软基处理是路基施工的重要内容。软基处理质量的优劣对公路工程整体质量及安全起着关键性的作用，甚至直接影响着建筑业及国家的利益。
关键词：软基特性；重要性；软基处理技术
1、引言
随着我国公路建设迅速发展，对道路的要求增高，为了确保路基及其外侧建筑物等的安全，必须对软基进行处理。在公路工程建没中，软基处治问题已成为影响工程造价和道路使用质量的主要因素之一。
2、软基的特性
（1）软基对外部荷载的敏感程度高
外部荷载对于软基的作用主要表现在土层的形态变化上，在没有受到外力作用时软土层的形态不会因为自身结构的问题发生变化，然而一旦感受到外部荷载的压迫，由于软土层的耐受强度比较低，就会导致其结构形态发生不可逆的转变，从而产生土层向一侧坍塌、土层整体下陷或者土层中部倾颓四周凸起的现象。
（2）软基具有较强的抗渗透能力
评定一个土层的土质是否适宜道路工程建设，该土层的透水性能是一个重要的技术指标。软土的透水性能普遍都比较弱，一般而言，其纵向渗透系数都在100上下，极度不利于土中水的纵向渗透。此外，在公路工程施工时，因为软土中的孔隙体积较大，导致其受道路荷载的压缩空间比较大，地基沉降系数比较高，使得公路施工中等待沉降的时间大大延长。
（3）软基的可塑性比较强
依据实验室对软基可塑性的试验结果可知，软基对外部荷载的承受能力有一个明显的临界点。当外部荷载小于临界点的压力时，软基的体积变化情况一直保持在一个比较平缓的状态；一旦外部荷载超过了临界点对应的压力，软基就会急剧发生压缩变形现象，即使将压力逐渐减小到临界点范围以下，软基的体积也无法恢复到原来的水平。由此可见，软土与重塑土不同的是，由于软土颗粒间的孔隙比较多，空隙的体积比较大，在相同的外部荷载下，软土颗粒间会形成紧密的粘合状态，从而导致软基的密度减小变得更加困难。
（4）软基的抗剪强度低
软基的抗剪强度跟荷载的施加速度以及排水固结条件有着紧密的关联。根据三轴不排水试验，可知软土的抗剪强度非常小，并且和侧压力的大小值没有关联，也就是说其内摩擦角趋近于零，粘聚力往往小于20KPa。直剪快剪内摩擦角通常小于50度，粘聚力在10Kpa左右。在排水条件下的抗剪强度与其固结度成线性正相关关系，固结快剪的内摩擦角最低可达到80度，最高不大于120度，其粘聚力通常为20KPa左右。
（5）软基的含水量高
一般而言，软土的含水量往往在34%～72%之间，淤泥和淤泥质土的含水量多为50%～70%，而泥炭的含水量则可达到200%以上，均大于液限指数。软土的含水量与土的抗剪强度和压缩性有着直接的关系，软土的天然含水量越高，就意味着其地基承载力越低。松软软土的孔隙比通常在1.0～2.0之间，泥炭土和个别淤泥的孔隙比甚至可以达到6.0以上。此外，软土在天然状态下的孔隙比一般会比同样状态下的重塑土高出大概0.2～0.4。压缩性高天然软土的压缩系数与土的液限系数和天然含水量呈正相关，土的液限和天然含水量越大，其压缩性越高。一般而言，天然软土的压缩系数在0.7～1之间，最高时可以达到4.5。对于沿海滩徐等新近沉积的欠固结软土，在重力作用下还会发生持续的固结沉降。
3、公路工程中软基处理技术应用的重要性
软土在我国的分布十分广阔，具有压缩性高、含水量大、承载力低等特点，如果直接进行公路施工，施工中很容易变形，影响公路的稳定性，并降低公路的质量，对公路通行安全造成严重的干扰。如果在公路运行过程中发生破损，不仅需要花费大量的资源进行维修，并对交通安全通行造成很大的影响。
一般情况下，公路施工遇到软基，如果没有事先对软基进行处理，就会对公路路基的沉降造成影响，并使公路正常功能受到影响，还会引发一系列的后续问题，包括：（1）路基的抗剪力降低，导致公路边坡外侧发生隆起现象，而路堤发生滑动；（2）路堤与人工构造物连接的地方差异性明显，导致跳车；（3）路堤发生变形，导致公路路面受到破坏。这就需要在软基公路施工中，首先对软基进行处理，改变软基的性质，提高软基的抗剪力度以及抗液化能力，满足公路施工对沉降的具体要求，确保公路施工的安全，提高公路施工企业的社会效益与经济效益。
4、公路工程软基处理技术
（1）砂垫层和砂石垫层换填
在公路工程软土路基施工中，因为软土路基具有不稳固性，导致施工难度不断加大。基于此，在施工过程中为有效解决这一问题，施工企业可以选用砂砾层铺设的方法进行有效处理，铺设操作结束后要进行夯实作业，这样可以增加路基的稳固性。这种换填施工技术的优势在于对承载力要求的满足及优化路基表层的排水效果，不会出现积水现象，减少路基软化现象的出现。在软土路基施工中，为确保公路工程的质量，必须严格按照施工方案进行换填材料的选择，一般情况下，都会选用大颗粒沙砾石，有时也可以将鹅卵石掺入。我们可以根据设计方案选取颗粒比较大的沙砾石，必要时可以掺入鹅卵石，可以依据施工地点的具体情况而定。路基沟槽施工时可以采用沙砾石对其进行处理，如沟槽内有积水情况，应先进行排水工作，再填入已经配置好的沙砾石。沙砾石填筑时，要注意一层一层地夯实，对填充料中的含水量进行良好控制，通常在10%―20%的范围内进行控制。
（2）夯实法
当软基主要是由碎石土、粉土、砂土、或者低饱和度的粘土、杂填土等组成时，可以考虑采用夯实法进行软基处理夯实法的作用原理是利用机械物理碾压的方法把表层地基土压密，或利用强夯产生的夯击冲能在地基中产生剧烈的动应力，促使土基固结压实利用夯实法进行软基处理时，需要将重锤起重至一定的高度，然后在自重作用下自由下落，对地基进行反复夯打，以达到提高软基强度、降低其压缩性能的目的一般而言，夯实法的夯实深度最深可以达到1.2m当使用重锤进行夯击时，尤其要注意土基的含水量只有在土的最优含水量条件下，使用夯实法才能得到最佳的夯实效果。 （3）加载法
其实加载法的运用是为了使换填法的效果达到最佳。换填法是用以质地坚硬，性能高，稳固强的土质换掉原来一定范围内的软土，而加载法则是防止填土或埋入的构造物发生沉降而造成破坏，预先促进软基的沉降，以达到增强地基的强度。加载法主要的可分为三种，一种就是填土加载法，用土去荷载，另一种就是大气压加载法，它通过在地表面铺砂，并覆盖上不透水膜，使之形成真空，这样依靠大气压力来加载促进固结。第三种就是减低地下水法，利用井点、竖井等辅助工具降低地下水。总体上这三种方法都是不单独用的，但是第一种方法也就是用填土法加载时要特别注意地基的稳定性，降低水位法和大气压加载法则因种种限制，同时需要担心地基受损，使用的特别少，基本上是不采用的。
（4）添加剂法
对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使黏土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。
（5）固化法
所谓固化法处理软基，就是利用化学溶液或胶结剂的化学性质，采取灌入或拌合加固的方法使其与软基充分融合，通过一系列的物理化学反应实现加固软基目的的一种处理方法固化法的主要工作原理是通过将水泥、水玻璃、纸浆液或丙烯酸氨纸浆液等胶结材料充填于孔隙体中，以增加软土颗粒间的粘结力，进而提高软土的强度和坑压能力经过固化法处理的地基一般都具有很高的强度和较低的渗水性能根据所使用的方法不同，可以将固化法具体划分为压力灌浆法、旋喷法及深层搅拌法等几种在实际的软基处理工程案例中，粉体喷射搅拌桩法取得了普遍的应用，它是以水泥粉或者生石灰粉等粉体材料作为材料，通过空压机制造风源，把水泥粉或者是石灰粉等加固材料呈雾状的喷入软基中，在钻头的搅拌作用下使其与软基土产生充分的接触，通过一系列的物理化学反应使地基硬结固化，形成具有一定强度和结构稳定性的地基。
（6）施工观测法
在软基上施工时，应对路面进行动态观测，主要包括：沉降和稳定的观测。有必要时须结合实际情况设置观测点。像对地基条件较差，地形变化很大，出现的问题较多的地段部位设置观测点是必要的。对于观测点的设置需在时间和空间上合理的分配，时间上主要是和施工同步进行，施工的同时进行观测跟踪，空间上主要是针对不同的观测重点，将观测点至于不同的横断面上，这样从不同的点进行跟踪，采集数据，不仅是某种意义上的监督和保护，还便于数据分析，利于工程的顺利进行。
5、结束语
软基处理技术是在公路工程中一项比较重要的专项技术，软基处理质量关系着公路工程的整体质量，为了确保公路工程项目施工顺利进行，打造优质的公路工程作品，需重视公路施工中软基的处理工作，结合公路施工地基的实际情况选择合适的地基处理方法。
参考文献：
[1]程学义.公路路基压实度检测技术[J].安徽职业技术学院学报，2011（04）
[2]黄文者.人工地层冻结技术在岩土工程中的应用.城市建设理论研究（电子版），2012（35）[3]林婵华.高速公路拓宽工程软基处理方案优选研究[J].新乡学院学报（自然科学版），2011（05）
摘要：在公路工程施工中，软基处理是路基施工的重要内容。软基处理质量的优劣对公路工程整体质量及安全起着关键性的作用，甚至直接影响着建筑业及国家的利益。
关键词：软基特性；重要性；软基处理技术
1、引言
随着我国公路建设迅速发展，对道路的要求增高，为了确保路基及其外侧建筑物等的安全，必须对软基进行处理。在公路工程建没中，软基处治问题已成为影响工程造价和道路使用质量的主要因素之一。
2、软基的特性
（1）软基对外部荷载的敏感程度高
外部荷载对于软基的作用主要表现在土层的形态变化上，在没有受到外力作用时软土层的形态不会因为自身结构的问题发生变化，然而一旦感受到外部荷载的压迫，由于软土层的耐受强度比较低，就会导致其结构形态发生不可逆的转变，从而产生土层向一侧坍塌、土层整体下陷或者土层中部倾颓四周凸起的现象。
（2）软基具有较强的抗渗透能力
评定一个土层的土质是否适宜道路工程建设，该土层的透水性能是一个重要的技术指标。软土的透水性能普遍都比较弱，一般而言，其纵向渗透系数都在100上下，极度不利于土中水的纵向渗透。此外，在公路工程施工时，因为软土中的孔隙体积较大，导致其受道路荷载的压缩空间比较大，地基沉降系数比较高，使得公路施工中等待沉降的时间大大延长。
（3）软基的可塑性比较强
依据实验室对软基可塑性的试验结果可知，软基对外部荷载的承受能力有一个明显的临界点。当外部荷载小于临界点的压力时，软基的体积变化情况一直保持在一个比较平缓的状态；一旦外部荷载超过了临界点对应的压力，软基就会急剧发生压缩变形现象，即使将压力逐渐减小到临界点范围以下，软基的体积也无法恢复到原来的水平。由此可见，软土与重塑土不同的是，由于软土颗粒间的孔隙比较多，空隙的体积比较大，在相同的外部荷载下，软土颗粒间会形成紧密的粘合状态，从而导致软基的密度减小变得更加困难。
（4）软基的抗剪强度低
软基的抗剪强度跟荷载的施加速度以及排水固结条件有着紧密的关联。根据三轴不排水试验，可知软土的抗剪强度非常小，并且和侧压力的大小值没有关联，也就是说其内摩擦角趋近于零，粘聚力往往小于20KPa。直剪快剪内摩擦角通常小于50度，粘聚力在10Kpa左右。在排水条件下的抗剪强度与其固结度成线性正相关关系，固结快剪的内摩擦角最低可达到80度，最高不大于120度，其粘聚力通常为20KPa左右。
（5）软基的含水量高
一般而言，软土的含水量往往在34%～72%之间，淤泥和淤泥质土的含水量多为50%～70%，而泥炭的含水量则可达到200%以上，均大于液限指数。软土的含水量与土的抗剪强度和压缩性有着直接的关系，软土的天然含水量越高，就意味着其地基承载力越低。松软软土的孔隙比通常在1.0～2.0之间，泥炭土和个别淤泥的孔隙比甚至可以达到6.0以上。此外，软土在天然状态下的孔隙比一般会比同样状态下的重塑土高出大概0.2～0.4。压缩性高天然软土的压缩系数与土的液限系数和天然含水量呈正相关，土的液限和天然含水量越大，其压缩性越高。一般而言，天然软土的压缩系数在0.7～1之间，最高时可以达到4.5。对于沿海滩徐等新近沉积的欠固结软土，在重力作用下还会发生持续的固结沉降。
3、公路工程中软基处理技术应用的重要性
软土在我国的分布十分广阔，具有压缩性高、含水量大、承载力低等特点，如果直接进行公路施工，施工中很容易变形，影响公路的稳定性，并降低公路的质量，对公路通行安全造成严重的干扰。如果在公路运行过程中发生破损，不仅需要花费大量的资源进行维修，并对交通安全通行造成很大的影响。
一般情况下，公路施工遇到软基，如果没有事先对软基进行处理，就会对公路路基的沉降造成影响，并使公路正常功能受到影响，还会引发一系列的后续问题，包括：（1）路基的抗剪力降低，导致公路边坡外侧发生隆起现象，而路堤发生滑动；（2）路堤与人工构造物连接的地方差异性明显，导致跳车；（3）路堤发生变形，导致公路路面受到破坏。这就需要在软基公路施工中，首先对软基进行处理，改变软基的性质，提高软基的抗剪力度以及抗液化能力，满足公路施工对沉降的具体要求，确保公路施工的安全，提高公路施工企业的社会效益与经济效益。
4、公路工程软基处理技术
（1）砂垫层和砂石垫层换填
在公路工程软土路基施工中，因为软土路基具有不稳固性，导致施工难度不断加大。基于此，在施工过程中为有效解决这一问题，施工企业可以选用砂砾层铺设的方法进行有效处理，铺设操作结束后要进行夯实作业，这样可以增加路基的稳固性。这种换填施工技术的优势在于对承载力要求的满足及优化路基表层的排水效果，不会出现积水现象，减少路基软化现象的出现。在软土路基施工中，为确保公路工程的质量，必须严格按照施工方案进行换填材料的选择，一般情况下，都会选用大颗粒沙砾石，有时也可以将鹅卵石掺入。我们可以根据设计方案选取颗粒比较大的沙砾石，必要时可以掺入鹅卵石，可以依据施工地点的具体情况而定。路基沟槽施工时可以采用沙砾石对其进行处理，如沟槽内有积水情况，应先进行排水工作，再填入已经配置好的沙砾石。沙砾石填筑时，要注意一层一层地夯实，对填充料中的含水量进行良好控制，通常在10%―20%的范围内进行控制。
（2）夯实法
当软基主要是由碎石土、粉土、砂土、或者低饱和度的粘土、杂填土等组成时，可以考虑采用夯实法进行软基处理夯实法的作用原理是利用机械物理碾压的方法把表层地基土压密，或利用强夯产生的夯击冲能在地基中产生剧烈的动应力，促使土基固结压实利用夯实法进行软基处理时，需要将重锤起重至一定的高度，然后在自重作用下自由下落，对地基进行反复夯打，以达到提高软基强度、降低其压缩性能的目的一般而言，夯实法的夯实深度最深可以达到1.2m当使用重锤进行夯击时，尤其要注意土基的含水量只有在土的最优含水量条件下，使用夯实法才能得到最佳的夯实效果。 （3）加载法
其实加载法的运用是为了使换填法的效果达到最佳。换填法是用以质地坚硬，性能高，稳固强的土质换掉原来一定范围内的软土，而加载法则是防止填土或埋入的构造物发生沉降而造成破坏，预先促进软基的沉降，以达到增强地基的强度。加载法主要的可分为三种，一种就是填土加载法，用土去荷载，另一种就是大气压加载法，它通过在地表面铺砂，并覆盖上不透水膜，使之形成真空，这样依靠大气压力来加载促进固结。第三种就是减低地下水法，利用井点、竖井等辅助工具降低地下水。总体上这三种方法都是不单独用的，但是第一种方法也就是用填土法加载时要特别注意地基的稳定性，降低水位法和大气压加载法则因种种限制，同时需要担心地基受损，使用的特别少，基本上是不采用的。
（4）添加剂法
对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使黏土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。
（5）固化法
所谓固化法处理软基，就是利用化学溶液或胶结剂的化学性质，采取灌入或拌合加固的方法使其与软基充分融合，通过一系列的物理化学反应实现加固软基目的的一种处理方法固化法的主要工作原理是通过将水泥、水玻璃、纸浆液或丙烯酸氨纸浆液等胶结材料充填于孔隙体中，以增加软土颗粒间的粘结力，进而提高软土的强度和坑压能力经过固化法处理的地基一般都具有很高的强度和较低的渗水性能根据所使用的方法不同，可以将固化法具体划分为压力灌浆法、旋喷法及深层搅拌法等几种在实际的软基处理工程案例中，粉体喷射搅拌桩法取得了普遍的应用，它是以水泥粉或者生石灰粉等粉体材料作为材料，通过空压机制造风源，把水泥粉或者是石灰粉等加固材料呈雾状的喷入软基中，在钻头的搅拌作用下使其与软基土产生充分的接触，通过一系列的物理化学反应使地基硬结固化，形成具有一定强度和结构稳定性的地基。
（6）施工观测法
在软基上施工时，应对路面进行动态观测，主要包括：沉降和稳定的观测。有必要时须结合实际情况设置观测点。像对地基条件较差，地形变化很大，出现的问题较多的地段部位设置观测点是必要的。对于观测点的设置需在时间和空间上合理的分配，时间上主要是和施工同步进行，施工的同时进行观测跟踪，空间上主要是针对不同的观测重点，将观测点至于不同的横断面上，这样从不同的点进行跟踪，采集数据，不仅是某种意义上的监督和保护，还便于数据分析，利于工程的顺利进行。
5、结束语
软基处理技术是在公路工程中一项比较重要的专项技术，软基处理质量关系着公路工程的整体质量，为了确保公路工程项目施工顺利进行，打造优质的公路工程作品，需重视公路施工中软基的处理工作，结合公路施工地基的实际情况选择合适的地基处理方法。
参考文献：
[1]程学义.公路路基压实度检测技术[J].安徽职业技术学院学报，2011（04）
[2]黄文者.人工地层冻结技术在岩土工程中的应用.城市建设理论研究（电子版），2012（35）[3]林婵华.高速公路拓宽工程软基处理方案优选研究[J].新乡学院学报（自然科学版），2011（05）