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摘要：软土土质的地基极易变形，使路基整体沉降或局部沉陷，导致路面损坏不，大大降低公路的使用性能。直接影响到工程质量和投资效益。
关键词： 公路 软土 路基 处治
中图分类号：TU471.8文献标识码： A 文章编号：
1前言
公路的特点线型长，建设过程常会因地质环境不同而遇到土质各异地基条件。其中软土土质的地基极易变形，使路基整体沉降或局部沉陷，导致路面损坏，大大降低公路的使用性能。直接影响到工程质量和投资效益。
2、软土地基的类别和特性
我国交通部行业标准，根据软土按沉积环境及成因分为：
（1） 滨海沉积——滨海相、泻湖相、溺谷相及三角洲相；
（2） 湖泊沉积——湖相、三角洲相；
（3） 河滩沉积——河漫滩相、牛轭湖；
（4） 沼泽沉积——沼泽相。
软土地基的特性为：软土具有松软、孔隙比在（一般大于1.0）、天然含水率高（接近或大于液限）、压缩性高（压缩系数α1-2﹥5kPa-1，或α1-3﹥10kPa-1）、强度低（快剪的内摩擦角φ﹤5°，凝聚力C﹤20kPa）、渗透性小（渗透系数K＝10-7cm/s~10-8 cm/s）等特点。
3、软土地基对工程的影响
软土地基对路堤影响的关键问题是稳定和变形。这二个因素造成填方路堤施工后沉降迅速或不均匀沉降量超过设计允许值；路面出现纵横坡变碎，行车颠簸；路面出现纵向裂缝，严重是裂缝变宽，裂缝向土路肩边缘伸展，裂缝处呈现错台，形成滑裂面；或在两種不同处理方案交界下由于没有设置渐变段造成交界处形成沉降突变。
4、软土地基几种处治方法
（1）垫层与浅层处治
垫层是指地面上设置的砂垫层、砂砾垫层、碎石垫层、素土垫层、矿渣垫层以及其它性能稳定、无侵蚀性材料垫层。垫层厚度以保证不至因沉降发生断裂为宜，厚度一般控制在0.3~0.5m。垫层宽度适当大于路堤底宽，以防止在施工过程中由于施工机械的破坏影响垫层的有效作用。材料不同的垫层，其应力分析有所差异，但从使用经验分析，作用特征都可按砂垫层进行计算。
砂垫层的施工，当地基表层具有一定厚度的硬壳层，其承载力较好时，一般采用机械分堆摊铺法。当硬壳层承载力不足时，即采用顺序推进摊铺法。软土地基表面松软，施工人员无法在上面开展施工时，要采取地基表面铺荆芭或表面铺设土工合成材料等方法改善地基表面的持力条件，然后再进行作业。
浅层处治一般指在地表下30~150cm之间，用浅层拌和、换填抛石等方法处治。抛石处治使软土地基产生整体剪切滑移破坏发明而达到转换软土的目的。
（2）竖向排水体施工
竖向排水体在软土地基处治应用有以下几种：30~50cm直径的普通砂井、7~12cm直径的袋装砂井和塑料排水板。
砂井一般采用套管法、水冲成孔法与螺旋钻成孔工艺。这三种方法都有自身特点、适用范围和存在问题。因此在选用时应根据加固软土地基的特性和施工环境确定。砂井施工时特别要注意保证砂井连续、密实，并且不出现颈缩现象；施工时尽量减少对周围土的扰动；施工后砂井长度、直径和间距满足设计要求。
袋装砂井是用透水型土工织物长袋装砂砾石，设置在软土地基中形成排水砂柱，在含水量和孔隙减少的同时，加速软土排水固结，提高地基承载力的处理方法。袋装砂具有施工工艺简单,成本低廉(相对于塑料排水板而言) 的优点。但当地基变形后,容易产生断颈,不利于排水。
塑料板排水法则是用插板机将塑料板插入土中，作为竖直排水的通道。优点是：滤水性好，可确保排水效果；排水板具有一定的强度和延伸率，适应地基变的能力强；板截面尺寸不大，施工时对地基扰动小。
（3）振动碎石桩
振动碎石桩是使用振冲器作振动贯入，以端部高压水流边振边冲，在软土地基中成孔，在孔内分批填入碎石加以振密制桩，与周围粘性土形成复合地基。碎石桩具有良好的透水性，可加速地基固结，增强地基承载力。
碎石桩施工采用“由里向外”顺序，在地基强度较低的软粘土中也可采用“间隔跳打”的施工顺序以减少对地基土的扰动。施工过程中，特别要保护好也壁，使孔道畅通，应采取“先护壁，后制桩”的方法，可以在制桩前保护好整个孔道的孔壁。
（4）粉喷桩
粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂(浆液状和粉体状)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。
粉喷桩的施工质量主要反映在强度指标上，这不仅与掺入粉体的质量有关，而且与施工工艺、地基土的性质有关，尤其是地基土的含水量。地基土的含水量小于30%或大于70%时都不宜使用。含水量小于30%时，土中的水分不足以使粉体进行水化作用，而当含水量大于70%时，若不增加粉体的掺入量和采用复搅的施工工艺，就及可能造成“掉桩”现象，造成路堤沉降。在采用粉喷桩处治软土地基时要特别注意。
（5）高压喷射注浆法
利用钻机钻孔，把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为20Mpa以上的高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。部分细小的土料随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力，离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。
高压喷射注浆法适用的范围较广、施工简便、固结体形状可以控制、可采用垂直喷射亦可倾斜和水平喷射施工、有较好的耐久性、喷浆集中，流失少、无公害。高压喷射注浆法在软弱地基加固中，能预期得到稳定的加固效果并有较好的耐久性得到广泛的采用和推广。
5、结语
根据软土的沉积环境、成因。选取合理的处治方法，可以更好的提高软土地基的质量、增强承载力和稳定性。才能有效的降低软土地基给公路质量带来的影响，使公路更加持久耐用。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词： 公路 软土 路基 处治
中图分类号：TU471.8文献标识码： A 文章编号：
1前言
公路的特点线型长，建设过程常会因地质环境不同而遇到土质各异地基条件。其中软土土质的地基极易变形，使路基整体沉降或局部沉陷，导致路面损坏，大大降低公路的使用性能。直接影响到工程质量和投资效益。
2、软土地基的类别和特性
我国交通部行业标准，根据软土按沉积环境及成因分为：
（1） 滨海沉积——滨海相、泻湖相、溺谷相及三角洲相；
（2） 湖泊沉积——湖相、三角洲相；
（3） 河滩沉积——河漫滩相、牛轭湖；
（4） 沼泽沉积——沼泽相。
软土地基的特性为：软土具有松软、孔隙比在（一般大于1.0）、天然含水率高（接近或大于液限）、压缩性高（压缩系数α1-2﹥5kPa-1，或α1-3﹥10kPa-1）、强度低（快剪的内摩擦角φ﹤5°，凝聚力C﹤20kPa）、渗透性小（渗透系数K＝10-7cm/s~10-8 cm/s）等特点。
3、软土地基对工程的影响
软土地基对路堤影响的关键问题是稳定和变形。这二个因素造成填方路堤施工后沉降迅速或不均匀沉降量超过设计允许值；路面出现纵横坡变碎，行车颠簸；路面出现纵向裂缝，严重是裂缝变宽，裂缝向土路肩边缘伸展，裂缝处呈现错台，形成滑裂面；或在两種不同处理方案交界下由于没有设置渐变段造成交界处形成沉降突变。
4、软土地基几种处治方法
（1）垫层与浅层处治
垫层是指地面上设置的砂垫层、砂砾垫层、碎石垫层、素土垫层、矿渣垫层以及其它性能稳定、无侵蚀性材料垫层。垫层厚度以保证不至因沉降发生断裂为宜，厚度一般控制在0.3~0.5m。垫层宽度适当大于路堤底宽，以防止在施工过程中由于施工机械的破坏影响垫层的有效作用。材料不同的垫层，其应力分析有所差异，但从使用经验分析，作用特征都可按砂垫层进行计算。
砂垫层的施工，当地基表层具有一定厚度的硬壳层，其承载力较好时，一般采用机械分堆摊铺法。当硬壳层承载力不足时，即采用顺序推进摊铺法。软土地基表面松软，施工人员无法在上面开展施工时，要采取地基表面铺荆芭或表面铺设土工合成材料等方法改善地基表面的持力条件，然后再进行作业。
浅层处治一般指在地表下30~150cm之间，用浅层拌和、换填抛石等方法处治。抛石处治使软土地基产生整体剪切滑移破坏发明而达到转换软土的目的。
（2）竖向排水体施工
竖向排水体在软土地基处治应用有以下几种：30~50cm直径的普通砂井、7~12cm直径的袋装砂井和塑料排水板。
砂井一般采用套管法、水冲成孔法与螺旋钻成孔工艺。这三种方法都有自身特点、适用范围和存在问题。因此在选用时应根据加固软土地基的特性和施工环境确定。砂井施工时特别要注意保证砂井连续、密实，并且不出现颈缩现象；施工时尽量减少对周围土的扰动；施工后砂井长度、直径和间距满足设计要求。
袋装砂井是用透水型土工织物长袋装砂砾石，设置在软土地基中形成排水砂柱，在含水量和孔隙减少的同时，加速软土排水固结，提高地基承载力的处理方法。袋装砂具有施工工艺简单,成本低廉(相对于塑料排水板而言) 的优点。但当地基变形后,容易产生断颈,不利于排水。
塑料板排水法则是用插板机将塑料板插入土中，作为竖直排水的通道。优点是：滤水性好，可确保排水效果；排水板具有一定的强度和延伸率，适应地基变的能力强；板截面尺寸不大，施工时对地基扰动小。
（3）振动碎石桩
振动碎石桩是使用振冲器作振动贯入，以端部高压水流边振边冲，在软土地基中成孔，在孔内分批填入碎石加以振密制桩，与周围粘性土形成复合地基。碎石桩具有良好的透水性，可加速地基固结，增强地基承载力。
碎石桩施工采用“由里向外”顺序，在地基强度较低的软粘土中也可采用“间隔跳打”的施工顺序以减少对地基土的扰动。施工过程中，特别要保护好也壁，使孔道畅通，应采取“先护壁，后制桩”的方法，可以在制桩前保护好整个孔道的孔壁。
（4）粉喷桩
粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂(浆液状和粉体状)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。
粉喷桩的施工质量主要反映在强度指标上，这不仅与掺入粉体的质量有关，而且与施工工艺、地基土的性质有关，尤其是地基土的含水量。地基土的含水量小于30%或大于70%时都不宜使用。含水量小于30%时，土中的水分不足以使粉体进行水化作用，而当含水量大于70%时，若不增加粉体的掺入量和采用复搅的施工工艺，就及可能造成“掉桩”现象，造成路堤沉降。在采用粉喷桩处治软土地基时要特别注意。
（5）高压喷射注浆法
利用钻机钻孔，把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为20Mpa以上的高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。部分细小的土料随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力，离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。
高压喷射注浆法适用的范围较广、施工简便、固结体形状可以控制、可采用垂直喷射亦可倾斜和水平喷射施工、有较好的耐久性、喷浆集中，流失少、无公害。高压喷射注浆法在软弱地基加固中，能预期得到稳定的加固效果并有较好的耐久性得到广泛的采用和推广。
5、结语
根据软土的沉积环境、成因。选取合理的处治方法，可以更好的提高软土地基的质量、增强承载力和稳定性。才能有效的降低软土地基给公路质量带来的影响，使公路更加持久耐用。
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