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【摘 要】：公路地基是公路工程的主体,软土地基的处理是公路工程中不容忽视的问题。文章介绍了软地基处理考虑因素，提出了公路施工中软土路基的处理技术。
【关键词】：公路施工；软土路基；处理技术
【 abstract 】 : road foundation is the main body of the highway engineering, of the soft soil foundation treatment is not allow to neglect in highway engineering. This paper introduces the soft foundation treatment consider factors, put forward the construction of highway subgrade treatment technique of soft soil.
【 key words 】 : highway construction; Soft soil subgrade; Processing technology
中图分类号： X734 文献标识码：A 文章编号：
引言
随着经济社会快速发展,我国的高级公路建设也在突飞猛进的发展。随着公路等级设计要求的提高,对路况指标的选用也随之提高,从而不可避免地带来公路路基穿过软土地区的情况。因此,在软地基上修筑路基已非常普通，对公路软地基的成功处理,往往能够提高建设速度、确保工程质量、降低工程造价。因此,在软土地基上建造建筑物或是进行路基施工,都要求对软地基进行适当的处理，这将具有深远的意义。
1.软地基处理考虑因素
1.1地基状况
土质条件的影响。黏性土:一般采用的方法是压实法。在施工中采取的处理方法对地基的扰动必须尽量小。砂性土:采用挤实砂桩法或振动压实法对可能发生液化的砂性土进行改善,这主要是因为黏土一经扰动,强度降低很多。
地基构成情况。在软土层较浅的情况下,需要进行简单的表层处理。重要的构造物基础常用开挖换填法。若软土层较厚,应使用其他方法配合表层处理法,具体分析如下:夹有砂层且厚度较薄(5m~6m以下)的软土层,采用表层处理法、荷载压重法等,即使是7cm的砂层也是有效排水层,在土质调查中不要遗漏。软土层厚且无砂层的情况,因排水距离长,因此固结沉降需较长的时间,同时强度也将增长。
1.2公路等级要求的道路性质
对于设计要求的公路道路等级越高,平整度要求也越高,越需要采取强而有力的软地基沉降处理措施。反之,公路等级较低时,可先铺简易公路路面,等待地基沉降结束后,再铺常规的公路路面以达到节约资金的目的。
公路道路的形状。路堤的设计宽度与高度也是选择处理方法时要考虑的重要原因。一般来说,采用换填法时,对于宽而低的路堤容易出现局部破坏的现象;在设计高度大而稳定性不足的情况下,采用压重法将受到较大的限制;此外设计的路堤越宽越高,则地基产生压力的底部将越深,而引起深处黏土层沉降也越大。
1.3公路施工的周围环境
公路施工中对周围环境的影响,如处理地基时的振动、噪声及地下水的变化和多余的泥水散落等,因此在选择软地基施工方法时必须详细的加以考虑。
对于路堤高度较高而地基特别软弱的情况:在施工过程中,周围地基可能会经常发生大的隆起或沉降。因此,假如在路堤坡脚附近有民房和重要建筑物时,应充分考虑多方因素以减小总沉降量,同时控制剪切变形。如果工程中不能采用这类方法实现目的,应考虑事先对可能受影响的建筑物或者民房加以保护,否则应考虑以高架桥梁代替路堤的方法。
2软土路基浅层处理方法
软土地基浅层处理的方法主要包括加筋土法,强夯法,换填法和抛石挤淤法等。
2.1加筋土法
加筋土法是将土工织物或是土工栅格等植入地基土中,两者形成一个整体,增大压力扩散角,从而提高地基的承载能力,减少其沉降。加筋土法一般适用于由回填土形成的路堤,适用于软土,沙土和粘性土等。
2.2强夯法
强夯法是利用重物对软弱地基进行强夯,增加其密实度,从而提高路基地基承载能力和减少沉降,一般适用于地基处理深度不超过3米的低饱和度粉土,粘性土,湿陷性黄土,素填土和杂填土等。
施工前,对重夯地段测量放样,确定夯点位置及间距。夯击遍数为3遍,从两侧开始向中部一排接一排进行,每夯点连续夯击4次。夯击过程中随时测量夯沉量,当后两击平均夯沉量为1～2cm时,即可终止夯击。
2.3换填法
换填法是将软弱土层清除并清底,然后回填砂碎石并压实。一般适用于淤泥质土和黄土和人工回填土,适用深度不超过5米。
测量放样,挖除路基坡脚全部软弱土、冻胀土。对材料的配合比进行标准试验,确定适合施工需要的各项参数,以便合理指导施工。
备料、摊铺及拌和,自卸车按规定计量将砂砾运至施工路段,确保配料的均匀性及准确性,然后用平地机摊铺,直到达到设计要求的深度和规范要求均匀度为止。摊铺应控制厚度,避免破坏下承层,每次的摊铺宽度应与上一次的摊铺重叠50cm。
碾壓养生,现场取样成型试件,满足要求后,立即进行稳压,然后平地机初平一次,用振动压路机振压4～6遍直到达到要求的标准。碾压成型后的第2天,洒水养生,并控制车辆运行。
2.4袋装沙井法
袋装沙井法具有理论成熟,施工简易,造价低廉,质量容易被控制等优点。袋装沙井法是固结排水法的一种,是在软弱地基中设置若干沙井,在沙井上铺砂垫层,再在砂垫层上铺设土工布。通过增加排水措施,缩短排水距离,提高排水速度,从而使地基土的密实度增加,提高其承载能力。土工布的作用是提高其稳定性,使之不会沿滑动面滑动。
3软土路基深层处理方法
3.1重锤夯实法
重锤夯实法是利用起重机械将重锤提到一定高度，然后自由落下，重复夯击地基。由于应力的扩散和传递作用，软土单位面积上作用了其不能承担的力，而上层覆盖着的土由于重锤的自由落体作用必定产生竖直向下的位移，此软土层产生高度压缩和向四侧推移和排挤。在某工地曾做过这样的试验：在软土层中放置了一个标志物，并标好位置，接着进行夯实，一定面积的原地面产生了向下位移，然后再填土、再夯实，将软土全部压挤出所要求的范围，事后发现标志物移到了十几米外。此法可以很好地提高地基的强度，降低地基的压缩性，但也有它的局限性。
3.2高压旋转法
高压旋转法是近几年发展起来的利用喷射化学浆液与土体混合搅拌来处理软土的一种方法，在日本称为CCP法。这种方法用途广泛，作为施喷桩可以提高基础的承载力，作为地下连续墙则可防止渗水，还可用于地震和受到撞击的桥墩补强以及处理路基的不均匀沉降。高压喷施法一般用工程钻机钻孔，达到设计要求后，再用高压脉；中泵通过安装在钻杆下端的喷射装置向周围土体喷射化学浆液，同时钻杆以一定的速度旋转，并逐渐往上提升，高压流使一定范围内的土体结构遭到破坏，并被强制与化学浆液混合肢结硬化后即在土基中形成直径比较均匀的圆柱体。施喷桩的浆液有多种，应根据土质条件和工程设计的要求来选择，同时也要考虑材料来源、价格和环境污染等因素，目前是以水泥浆为主。当水的渗水性较大或地下水流较快时，为了防止浆液流失，常在浆液中添加三乙醇胶或氧化钙等速凝剂。在软土层中，施喷桩的极限抗压强度可达到2.94MPa～4.90MPa。桩的直径随土质及施喷压力的大小而变化，在软土中，当压力为4.90MPa～9.80MPa时，形成的施喷桩直径为0.5m左右；在粉砂中，当压力为784MPa～14.7MPa时，所形成的桩径约0.8m。由于施喷桩的刚度和强度与周围土体有显著的区别，所以它主要起桩的作用。施喷法一般只用于标准贯入击数N63.5<10的砂土和N63.5<5的黏性土，否则可能影响桩的直径，而且施喷桩的价格昂贵。
深层搅拌法加固软土技术主要有以下几个优点：①深层搅拌法由于将固化剂和原地基软土就地搅拌混合，因而最大限度地利用了原土；②搅拌时较少使地基侧向挤出，所以对周围原有建筑物的影响较小；③按照不同地基土的性质工程设计要求合理选择固化剂及其配方，设计比较灵活；④施工时无振动、无噪音、无污染，可在市区内和密集建筑群中进行施工；⑤土体加固后重量基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降；⑥与钢筋混凝土桩基相比，节省了大量的钢材，并降低了造价；⑦根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式。
结束语
综上所述，随着我国公路工程建设的发展，软土路基也将成为日后施工中常见的情况。我国已经进行的公路工程建设中的地基处理、施工加固技术及过程的发展来看,对软地基处理的研究仍然要做更为深入地分析,理论研究的发展和工程实践的经验积累过程将是相关方法和技术在工程应用中有极大发展的动力来源，在今后的时间里，本人还需进一步加强实践及理论学习，竭力为公路工程软土路基处理技术研究作出自己应有的贡献。
参考文献：
[1]赵进友.浅谈公路软土路基处理[J].科技信息(学术研究),2008,(26).
[2]侯军风.如何合理进行软土路基处理[J].山西建筑,2008,(14).
[3]唐华,钱立新.软土路基处理方法综述[J].北方交通,2006,(8).
[4]王海明,叶佰建.软土路基施工技术探讨[J].山西建筑,2007,(1).
【关键词】：公路施工；软土路基；处理技术
【 abstract 】 : road foundation is the main body of the highway engineering, of the soft soil foundation treatment is not allow to neglect in highway engineering. This paper introduces the soft foundation treatment consider factors, put forward the construction of highway subgrade treatment technique of soft soil.
【 key words 】 : highway construction; Soft soil subgrade; Processing technology
中图分类号： X734 文献标识码：A 文章编号：
引言
随着经济社会快速发展,我国的高级公路建设也在突飞猛进的发展。随着公路等级设计要求的提高,对路况指标的选用也随之提高,从而不可避免地带来公路路基穿过软土地区的情况。因此,在软地基上修筑路基已非常普通，对公路软地基的成功处理,往往能够提高建设速度、确保工程质量、降低工程造价。因此,在软土地基上建造建筑物或是进行路基施工,都要求对软地基进行适当的处理，这将具有深远的意义。
1.软地基处理考虑因素
1.1地基状况
土质条件的影响。黏性土:一般采用的方法是压实法。在施工中采取的处理方法对地基的扰动必须尽量小。砂性土:采用挤实砂桩法或振动压实法对可能发生液化的砂性土进行改善,这主要是因为黏土一经扰动,强度降低很多。
地基构成情况。在软土层较浅的情况下,需要进行简单的表层处理。重要的构造物基础常用开挖换填法。若软土层较厚,应使用其他方法配合表层处理法,具体分析如下:夹有砂层且厚度较薄(5m~6m以下)的软土层,采用表层处理法、荷载压重法等,即使是7cm的砂层也是有效排水层,在土质调查中不要遗漏。软土层厚且无砂层的情况,因排水距离长,因此固结沉降需较长的时间,同时强度也将增长。
1.2公路等级要求的道路性质
对于设计要求的公路道路等级越高,平整度要求也越高,越需要采取强而有力的软地基沉降处理措施。反之,公路等级较低时,可先铺简易公路路面,等待地基沉降结束后,再铺常规的公路路面以达到节约资金的目的。
公路道路的形状。路堤的设计宽度与高度也是选择处理方法时要考虑的重要原因。一般来说,采用换填法时,对于宽而低的路堤容易出现局部破坏的现象;在设计高度大而稳定性不足的情况下,采用压重法将受到较大的限制;此外设计的路堤越宽越高,则地基产生压力的底部将越深,而引起深处黏土层沉降也越大。
1.3公路施工的周围环境
公路施工中对周围环境的影响,如处理地基时的振动、噪声及地下水的变化和多余的泥水散落等,因此在选择软地基施工方法时必须详细的加以考虑。
对于路堤高度较高而地基特别软弱的情况:在施工过程中,周围地基可能会经常发生大的隆起或沉降。因此,假如在路堤坡脚附近有民房和重要建筑物时,应充分考虑多方因素以减小总沉降量,同时控制剪切变形。如果工程中不能采用这类方法实现目的,应考虑事先对可能受影响的建筑物或者民房加以保护,否则应考虑以高架桥梁代替路堤的方法。
2软土路基浅层处理方法
软土地基浅层处理的方法主要包括加筋土法,强夯法,换填法和抛石挤淤法等。
2.1加筋土法
加筋土法是将土工织物或是土工栅格等植入地基土中,两者形成一个整体,增大压力扩散角,从而提高地基的承载能力,减少其沉降。加筋土法一般适用于由回填土形成的路堤,适用于软土,沙土和粘性土等。
2.2强夯法
强夯法是利用重物对软弱地基进行强夯,增加其密实度,从而提高路基地基承载能力和减少沉降,一般适用于地基处理深度不超过3米的低饱和度粉土,粘性土,湿陷性黄土,素填土和杂填土等。
施工前,对重夯地段测量放样,确定夯点位置及间距。夯击遍数为3遍,从两侧开始向中部一排接一排进行,每夯点连续夯击4次。夯击过程中随时测量夯沉量,当后两击平均夯沉量为1～2cm时,即可终止夯击。
2.3换填法
换填法是将软弱土层清除并清底,然后回填砂碎石并压实。一般适用于淤泥质土和黄土和人工回填土,适用深度不超过5米。
测量放样,挖除路基坡脚全部软弱土、冻胀土。对材料的配合比进行标准试验,确定适合施工需要的各项参数,以便合理指导施工。
备料、摊铺及拌和,自卸车按规定计量将砂砾运至施工路段,确保配料的均匀性及准确性,然后用平地机摊铺,直到达到设计要求的深度和规范要求均匀度为止。摊铺应控制厚度,避免破坏下承层,每次的摊铺宽度应与上一次的摊铺重叠50cm。
碾壓养生,现场取样成型试件,满足要求后,立即进行稳压,然后平地机初平一次,用振动压路机振压4～6遍直到达到要求的标准。碾压成型后的第2天,洒水养生,并控制车辆运行。
2.4袋装沙井法
袋装沙井法具有理论成熟,施工简易,造价低廉,质量容易被控制等优点。袋装沙井法是固结排水法的一种,是在软弱地基中设置若干沙井,在沙井上铺砂垫层,再在砂垫层上铺设土工布。通过增加排水措施,缩短排水距离,提高排水速度,从而使地基土的密实度增加,提高其承载能力。土工布的作用是提高其稳定性,使之不会沿滑动面滑动。
3软土路基深层处理方法
3.1重锤夯实法
重锤夯实法是利用起重机械将重锤提到一定高度，然后自由落下，重复夯击地基。由于应力的扩散和传递作用，软土单位面积上作用了其不能承担的力，而上层覆盖着的土由于重锤的自由落体作用必定产生竖直向下的位移，此软土层产生高度压缩和向四侧推移和排挤。在某工地曾做过这样的试验：在软土层中放置了一个标志物，并标好位置，接着进行夯实，一定面积的原地面产生了向下位移，然后再填土、再夯实，将软土全部压挤出所要求的范围，事后发现标志物移到了十几米外。此法可以很好地提高地基的强度，降低地基的压缩性，但也有它的局限性。
3.2高压旋转法
高压旋转法是近几年发展起来的利用喷射化学浆液与土体混合搅拌来处理软土的一种方法，在日本称为CCP法。这种方法用途广泛，作为施喷桩可以提高基础的承载力，作为地下连续墙则可防止渗水，还可用于地震和受到撞击的桥墩补强以及处理路基的不均匀沉降。高压喷施法一般用工程钻机钻孔，达到设计要求后，再用高压脉；中泵通过安装在钻杆下端的喷射装置向周围土体喷射化学浆液，同时钻杆以一定的速度旋转，并逐渐往上提升，高压流使一定范围内的土体结构遭到破坏，并被强制与化学浆液混合肢结硬化后即在土基中形成直径比较均匀的圆柱体。施喷桩的浆液有多种，应根据土质条件和工程设计的要求来选择，同时也要考虑材料来源、价格和环境污染等因素，目前是以水泥浆为主。当水的渗水性较大或地下水流较快时，为了防止浆液流失，常在浆液中添加三乙醇胶或氧化钙等速凝剂。在软土层中，施喷桩的极限抗压强度可达到2.94MPa～4.90MPa。桩的直径随土质及施喷压力的大小而变化，在软土中，当压力为4.90MPa～9.80MPa时，形成的施喷桩直径为0.5m左右；在粉砂中，当压力为784MPa～14.7MPa时，所形成的桩径约0.8m。由于施喷桩的刚度和强度与周围土体有显著的区别，所以它主要起桩的作用。施喷法一般只用于标准贯入击数N63.5<10的砂土和N63.5<5的黏性土，否则可能影响桩的直径，而且施喷桩的价格昂贵。
深层搅拌法加固软土技术主要有以下几个优点：①深层搅拌法由于将固化剂和原地基软土就地搅拌混合，因而最大限度地利用了原土；②搅拌时较少使地基侧向挤出，所以对周围原有建筑物的影响较小；③按照不同地基土的性质工程设计要求合理选择固化剂及其配方，设计比较灵活；④施工时无振动、无噪音、无污染，可在市区内和密集建筑群中进行施工；⑤土体加固后重量基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降；⑥与钢筋混凝土桩基相比，节省了大量的钢材，并降低了造价；⑦根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式。
结束语
综上所述，随着我国公路工程建设的发展，软土路基也将成为日后施工中常见的情况。我国已经进行的公路工程建设中的地基处理、施工加固技术及过程的发展来看,对软地基处理的研究仍然要做更为深入地分析,理论研究的发展和工程实践的经验积累过程将是相关方法和技术在工程应用中有极大发展的动力来源，在今后的时间里，本人还需进一步加强实践及理论学习，竭力为公路工程软土路基处理技术研究作出自己应有的贡献。
参考文献：
[1]赵进友.浅谈公路软土路基处理[J].科技信息(学术研究),2008,(26).
[2]侯军风.如何合理进行软土路基处理[J].山西建筑,2008,(14).
[3]唐华,钱立新.软土路基处理方法综述[J].北方交通,2006,(8).
[4]王海明,叶佰建.软土路基施工技术探讨[J].山西建筑,2007,(1).