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摘要：软土路基主要指的是因为工程需要而在一些压缩性比较强的软土层上修建的路基，由于这种软土层比较容易造成路基失稳或沉陷现象，比较容易造成安全事故，因此软土路基的处理对公路建设有着非常实际的意义。本文主要对公路施工中软土路基的处理技术进行了分析探讨。
关键词：公路施工；软土路基；考虑因素；处理技术
中图分类号：X734文献标识码： A
引言
公路是线形带状的特殊人工建筑物,自然会经过不同的地质地区,在公路施工中,不可避免的会遇到软土地质地区,基底承载力不能满足设计要求,不得不进行软基处理。由于软土路基具有含水量高、天然孔隙率大、渗透性小、抗剪强度低等特点,对于路基施工会造成较大的影响,若不能采取有效的措施处理,将导致路基沉降过大、路堤不稳定、路面开裂等一系列问题。在施工过程中必须要处理好软土地基这一问题,从而增强公路的使用性能，延长公路的使用寿命。
一、软土路基的特征
淤泥以及淤泥质土在工程上统称为软土，主要由粘粒及粉粒组成，常成絮状结构，并含有机质，软土的天然含水量大于液限，软土基本上都分布在我国的内陆平原、沿海地区以及山间盆地，尽管它们的成因、形态或者结构不是完全相同，但是都有压缩性比较高、含水量比较大、透水性比较差与强度低等特点，并具有明显的结构性和流变性，一经扰动，其絮状结构受到破坏，土的强度显著降低。而在软土上的软土路基的抗剪强度不足以承受路堤以及路面外荷载时，软土路基就会明显的产生局部或者整体剪切破坏，就可能造成路堤塌方、失稳或者是桥台破坏，还有当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的不均匀沉降变形时，就会造成路面开裂破坏，还会造成路面横坡变缓、积水，从而引起路面损坏等等。
二、选择软土地基处理方法时应考虑的因素
1、道路形状
在公路施工中，路堤设计的高度与宽度是需要考虑的重要因素，因为在软基处理过程中以上情况直接影响到处理方式的选择问题，如采用换填法，宽而低的路堤易发生局部破坏；反之窄而高的路堤，下面易被换填。在设计高度大，而稳定性有危险的情况下，采用重压法将受到限制。还有路堤越宽越高，则地基产生压力的底部越深，而引起底层沉降。
2、道路的条件
对于等级较低的公路来讲，可以先进行了路面的底层铺设，等沉降过程结束后，再进行路面面层的铺设；而对于高等级公路的施工，平整度是一项重要考虑的標准，因此这就需要在公路施工过程中采用有效的控制沉降的技术措施。
3、施工周围的环境
公路施工中要考虑的环境因素有很多，如周围环境中的噪音、地下水位的变化等。而在一些特殊的环境中，还有特殊的因素对施工产生影响，如在地基特别软弱的情况下，路堤高度较高，就会引起施工周围地基的隆起或沉降，要避免这种类似现象的发生，就要考虑控制剪切变形的方法措施，如果有些情况下，这种方法不能实施，就要考虑是否可以运用高架构造来代替路堤以克服环境因素所带来的困难。
4、道路所在地段
在公路施工中，一般地段上，剩余沉降即使大到一定程度，只要不均匀沉降量不大，路面基本上不会丧失其平整度，但与构造物相连地段，剩余沉降将造成错台，形成非常危险的状况。若路基稳定性不够，桥台因受到过大的土压力作用引起侧向位移的事故屡见不鲜，因此，构造物邻接地段的处理措施非常重要。
三、公路软土路基的常见处理技术
1、排水固结法
排水固结法主要目的是排水。通过在软土地基中人为的加入排水管道等措施，让土中的水慢慢排除，从而减小空隙比，让地基固结变形，随着超静水压力的减弱，有效应力渐渐提高，地基土的强度得到增加。这种方法通常由两个部分组成，一是排水系统，一是加压系统。
加压系统常见的是在软土上进行预压。在工程施工前，预先加载让地基大部分沉降，提高地基土的承载能力。可以使用相当于通车后荷载的重物，也可以在软土路基上放置超过路面重量的荷载，不过后者对于泥潭层较厚的情况不太合适，对于粘土层较薄的或者浅层土可以用单独堆载的方法。排水系统的制作可以设置砂井或者塑料排水板。砂井是指利用打桩机打入钢管，或者利用高压射水等方法在路基中做出有一定规律的孔，再在孔中灌入粗砂子形成砂柱，起到排水通道的作用。现在常常用织物袋装砂井，降低了施工成本与施工难度，也不像砂柱一样因为地基的变形而失去连续性，降低排水效果。塑料排水板也是常用的排水系统，是在软土层中插入塑料排水板作为渗水的通道，这样可以加快排水的速度。在使用砂井或者塑料排水板的同时，也可以在软土地基上铺设砂垫层，再在上面覆盖薄膜密封，利用抽气泵让排水通道保持比较高的真空状态，再利用大气压将土中的水抽出。
2、置换法
这类方法主要是通过各种手段制作复合地基，从而提高了地基的强度，承载能力，减少沉降量。比较常见的方法是碎石桩法，在高压水流的作用下，让可以产生水平震动的管状设备一边震动一边冲，在软土中冲出孔，再在孔中填入碎石等材料制成桩基，这样的复合地基可以提高承载力，而且不受地下水位的影响，造价低廉，越来越受到关注。粉喷桩用特制的设备将水泥或者生石灰等粉体固化剂打入路基的深处，这样软土和固化剂拌和后形成水泥土或石灰土等状桩体，再与柱间土形成了复合地基。粉喷法和深层搅拌法不同，粉喷法喷入的粉体固化剂比水泥浆吸收更多的水来让土体固结，这种方法可以提高路基承载力1~1.5倍。
3、砂垫层法
在软土层顶面铺砂垫层,主要起浅层水平排水作用,使软土中的水份在路堤自身重力作用下,加快沉降速度,缩短其固结时间。但对基底应力分布情况无显著影响，适用于软土表面渗透性很低的硬壳等情况，亦适用于软土层稍厚但具有双面排水条件的地基。其形式主要有排水砂垫层、换土砂垫层、砂垫层和土工布混合使用等形式。砂桩处理法是在软土地基中先钻成一定直径的孔眼,然后灌以粗砂或中砂,利用上部荷载作用加速软土排水固结的方法。砂桩的成桩方法可采用冲击成桩法或振动成桩法。袋装砂井法是事先把砂装入长条形且透水性好的编织袋内,然后用专门的机具设备打入软土地基内以代替普通大直径的砂井。袋装砂井的直径小、材料消耗小、工程造价低、施工速度快、设备轻型,适于在软弱地基上施工。
4、水泥搅拌桩加固
4.1加固原理
水泥搅拌桩加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程，利用机械设备将水泥喷入待处理的软土路基内，并不断上下搅拌均匀，促使水泥与土发生水解水化反应并形成凝胶体，最终形成一种稳定的结构整体，从而提高了土体的整体强度，满足路基承载力的要求。
4.2加固方法
水泥搅拌桩根据施工方法可以分为湿法和干法两种。湿法搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过机械进行持续的深层搅拌，在路基深处将软土和固化剂强力搅拌，形成有足够的强度的复合地基。水泥搅拌桩加固分为浆喷法和粉喷法，当土质的天然含水量大于30%、塑性指数大于10时一般采取粉喷法，因为一般情况下相同的搅拌时间内粉喷法比浆喷法处理的软基强度要高，但是浆喷法施工便利，容易控制施工质量。
4.3施工中应注意的问题
水泥搅拌桩必须根据试验确定的技术参数进行施工，施工应该控制钻机下钻深度、喷粉高程以及停灰面以确保搅拌桩有足够的长度。在喷粉接桩时，需保证喷粉重叠长度大于lm。搅拌桩施工时，水泥的泵送过程必须连续，固化剂的用量误差应控制在于1%之内。完成搅拌施工后，将钻头提离地面，开启空压机，清除管道及喷嘴中的残余粉体和附着泥土，然后桩机移向下一个桩位。
5、注浆加固法
高压喷射注浆法。用钻机将带有喷嘴的注浆管送入土层预定位置,之后采用高压设备给浆液加压，来冲切土体,使土体与浆液搅拌混合之后按照一定的浆土比例重新排列、组合,待其凝固后在土体内形成固化体,该种方法在地下有较大流速水流及涌水的工程中应谨慎采用；渗入性灌浆。在不扰动和破坏地层结构的压力下将浆液渗入土层孔隙,通过其凝固、硬化来提高路基土体强度；压密灌浆，首先在土体内钻孔,之后将压浆管置入预定深度的土层,通过向土体内压入高黏性土、水泥与水拌和的浆液而在土层内压浆点周围形成灯泡型空间,通过浆液的挤压作用而产生作用力来促使地层形成局部隆起，以提高对顶层的支撑力；劈裂灌浆，使较浓浆液在较高的灌浆压力作用下来克服土体初始应力及抗拉强度,实现在土体内产生水力劈裂和置换的作用,以形成交叉的结石网格即刚性骨架,在劈裂过程中土体内自由水及毛细水被排走致使表面水被吸收,从而土体发生固化和硬化作用實现其强度再次提高；电化学灌浆，通过电化学作用来降低通电区域内含水量以形成渗浆通道,并通过在土壤内灌注浆液使其与通道内土粒形成加固体以增强土体强度。
6、排水砂垫层法与土工织物法
这种方法主要用于路基上部的软土层比较薄，而且含水量大的情况下。这种方法就是通过在路基上铺0.5米到1.2米左右的砂垫层来让软土层固结，提高地基的承载力。另外，也可以在软土地基上铺一层土工织物，这种方法主要用于淤泥一类的超软地基，这种地基含水量较高。铺设土工织物的方法主要是通过土工格栅和土工织物的韧性和强度使土体的内应力传递减弱，增加土体的抗拉强度和刚度，这个过程中土工织物可以和土体形成复杂的结构，不仅增加路基的稳定性，也减少了填筑之后地基的不均匀沉降。在使用砂井法和其他深层加固法方法之前都可以先进行铺设工织物处理，提高施工的可行度。
7、重锤夯实法
当软土层比较厚，范围比较广，又没有特别有效的软土处理方法情况下可以采用重锤夯实法，这种方法就是利用机械锤自由下落，反复夯实地面的方法。由于软土受到重锤的夯实，上层土层向下位移，产生高度压缩，以提高地基的强度。但是需要的机械比较多，所以对于施工场地小的地点不适用。
结束语
总之,公路工程施工中软土路基处理尤为重要,针对公路建设中环境特征、综合需求、软土路基处理等相关因素,我们只有科学地应用处理技术，完善路基深层以及浅层的处理方法,提升路基整体承载力,方能使公路建设优质、稳定,实现最佳成本目标,创造经济效益,进而建设出真正的精品、良品。
参考文献
[1]洪菊香.浅谈路基标准施工注意事项[J].中国科技信息，2012，（21）.
[2]李舜臣.软土地基基础设计与研究[J].黑龙江科技信息，2012，（20）.
[3]吴雨霖.高速公路施工软土路基的处置及施工技术[J].大江周刊，2011，（8）.
关键词：公路施工；软土路基；考虑因素；处理技术
中图分类号：X734文献标识码： A
引言
公路是线形带状的特殊人工建筑物,自然会经过不同的地质地区,在公路施工中,不可避免的会遇到软土地质地区,基底承载力不能满足设计要求,不得不进行软基处理。由于软土路基具有含水量高、天然孔隙率大、渗透性小、抗剪强度低等特点,对于路基施工会造成较大的影响,若不能采取有效的措施处理,将导致路基沉降过大、路堤不稳定、路面开裂等一系列问题。在施工过程中必须要处理好软土地基这一问题,从而增强公路的使用性能，延长公路的使用寿命。
一、软土路基的特征
淤泥以及淤泥质土在工程上统称为软土，主要由粘粒及粉粒组成，常成絮状结构，并含有机质，软土的天然含水量大于液限，软土基本上都分布在我国的内陆平原、沿海地区以及山间盆地，尽管它们的成因、形态或者结构不是完全相同，但是都有压缩性比较高、含水量比较大、透水性比较差与强度低等特点，并具有明显的结构性和流变性，一经扰动，其絮状结构受到破坏，土的强度显著降低。而在软土上的软土路基的抗剪强度不足以承受路堤以及路面外荷载时，软土路基就会明显的产生局部或者整体剪切破坏，就可能造成路堤塌方、失稳或者是桥台破坏，还有当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的不均匀沉降变形时，就会造成路面开裂破坏，还会造成路面横坡变缓、积水，从而引起路面损坏等等。
二、选择软土地基处理方法时应考虑的因素
1、道路形状
在公路施工中，路堤设计的高度与宽度是需要考虑的重要因素，因为在软基处理过程中以上情况直接影响到处理方式的选择问题，如采用换填法，宽而低的路堤易发生局部破坏；反之窄而高的路堤，下面易被换填。在设计高度大，而稳定性有危险的情况下，采用重压法将受到限制。还有路堤越宽越高，则地基产生压力的底部越深，而引起底层沉降。
2、道路的条件
对于等级较低的公路来讲，可以先进行了路面的底层铺设，等沉降过程结束后，再进行路面面层的铺设；而对于高等级公路的施工，平整度是一项重要考虑的標准，因此这就需要在公路施工过程中采用有效的控制沉降的技术措施。
3、施工周围的环境
公路施工中要考虑的环境因素有很多，如周围环境中的噪音、地下水位的变化等。而在一些特殊的环境中，还有特殊的因素对施工产生影响，如在地基特别软弱的情况下，路堤高度较高，就会引起施工周围地基的隆起或沉降，要避免这种类似现象的发生，就要考虑控制剪切变形的方法措施，如果有些情况下，这种方法不能实施，就要考虑是否可以运用高架构造来代替路堤以克服环境因素所带来的困难。
4、道路所在地段
在公路施工中，一般地段上，剩余沉降即使大到一定程度，只要不均匀沉降量不大，路面基本上不会丧失其平整度，但与构造物相连地段，剩余沉降将造成错台，形成非常危险的状况。若路基稳定性不够，桥台因受到过大的土压力作用引起侧向位移的事故屡见不鲜，因此，构造物邻接地段的处理措施非常重要。
三、公路软土路基的常见处理技术
1、排水固结法
排水固结法主要目的是排水。通过在软土地基中人为的加入排水管道等措施，让土中的水慢慢排除，从而减小空隙比，让地基固结变形，随着超静水压力的减弱，有效应力渐渐提高，地基土的强度得到增加。这种方法通常由两个部分组成，一是排水系统，一是加压系统。
加压系统常见的是在软土上进行预压。在工程施工前，预先加载让地基大部分沉降，提高地基土的承载能力。可以使用相当于通车后荷载的重物，也可以在软土路基上放置超过路面重量的荷载，不过后者对于泥潭层较厚的情况不太合适，对于粘土层较薄的或者浅层土可以用单独堆载的方法。排水系统的制作可以设置砂井或者塑料排水板。砂井是指利用打桩机打入钢管，或者利用高压射水等方法在路基中做出有一定规律的孔，再在孔中灌入粗砂子形成砂柱，起到排水通道的作用。现在常常用织物袋装砂井，降低了施工成本与施工难度，也不像砂柱一样因为地基的变形而失去连续性，降低排水效果。塑料排水板也是常用的排水系统，是在软土层中插入塑料排水板作为渗水的通道，这样可以加快排水的速度。在使用砂井或者塑料排水板的同时，也可以在软土地基上铺设砂垫层，再在上面覆盖薄膜密封，利用抽气泵让排水通道保持比较高的真空状态，再利用大气压将土中的水抽出。
2、置换法
这类方法主要是通过各种手段制作复合地基，从而提高了地基的强度，承载能力，减少沉降量。比较常见的方法是碎石桩法，在高压水流的作用下，让可以产生水平震动的管状设备一边震动一边冲，在软土中冲出孔，再在孔中填入碎石等材料制成桩基，这样的复合地基可以提高承载力，而且不受地下水位的影响，造价低廉，越来越受到关注。粉喷桩用特制的设备将水泥或者生石灰等粉体固化剂打入路基的深处，这样软土和固化剂拌和后形成水泥土或石灰土等状桩体，再与柱间土形成了复合地基。粉喷法和深层搅拌法不同，粉喷法喷入的粉体固化剂比水泥浆吸收更多的水来让土体固结，这种方法可以提高路基承载力1~1.5倍。
3、砂垫层法
在软土层顶面铺砂垫层,主要起浅层水平排水作用,使软土中的水份在路堤自身重力作用下,加快沉降速度,缩短其固结时间。但对基底应力分布情况无显著影响，适用于软土表面渗透性很低的硬壳等情况，亦适用于软土层稍厚但具有双面排水条件的地基。其形式主要有排水砂垫层、换土砂垫层、砂垫层和土工布混合使用等形式。砂桩处理法是在软土地基中先钻成一定直径的孔眼,然后灌以粗砂或中砂,利用上部荷载作用加速软土排水固结的方法。砂桩的成桩方法可采用冲击成桩法或振动成桩法。袋装砂井法是事先把砂装入长条形且透水性好的编织袋内,然后用专门的机具设备打入软土地基内以代替普通大直径的砂井。袋装砂井的直径小、材料消耗小、工程造价低、施工速度快、设备轻型,适于在软弱地基上施工。
4、水泥搅拌桩加固
4.1加固原理
水泥搅拌桩加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程，利用机械设备将水泥喷入待处理的软土路基内，并不断上下搅拌均匀，促使水泥与土发生水解水化反应并形成凝胶体，最终形成一种稳定的结构整体，从而提高了土体的整体强度，满足路基承载力的要求。
4.2加固方法
水泥搅拌桩根据施工方法可以分为湿法和干法两种。湿法搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过机械进行持续的深层搅拌，在路基深处将软土和固化剂强力搅拌，形成有足够的强度的复合地基。水泥搅拌桩加固分为浆喷法和粉喷法，当土质的天然含水量大于30%、塑性指数大于10时一般采取粉喷法，因为一般情况下相同的搅拌时间内粉喷法比浆喷法处理的软基强度要高，但是浆喷法施工便利，容易控制施工质量。
4.3施工中应注意的问题
水泥搅拌桩必须根据试验确定的技术参数进行施工，施工应该控制钻机下钻深度、喷粉高程以及停灰面以确保搅拌桩有足够的长度。在喷粉接桩时，需保证喷粉重叠长度大于lm。搅拌桩施工时，水泥的泵送过程必须连续，固化剂的用量误差应控制在于1%之内。完成搅拌施工后，将钻头提离地面，开启空压机，清除管道及喷嘴中的残余粉体和附着泥土，然后桩机移向下一个桩位。
5、注浆加固法
高压喷射注浆法。用钻机将带有喷嘴的注浆管送入土层预定位置,之后采用高压设备给浆液加压，来冲切土体,使土体与浆液搅拌混合之后按照一定的浆土比例重新排列、组合,待其凝固后在土体内形成固化体,该种方法在地下有较大流速水流及涌水的工程中应谨慎采用；渗入性灌浆。在不扰动和破坏地层结构的压力下将浆液渗入土层孔隙,通过其凝固、硬化来提高路基土体强度；压密灌浆，首先在土体内钻孔,之后将压浆管置入预定深度的土层,通过向土体内压入高黏性土、水泥与水拌和的浆液而在土层内压浆点周围形成灯泡型空间,通过浆液的挤压作用而产生作用力来促使地层形成局部隆起，以提高对顶层的支撑力；劈裂灌浆，使较浓浆液在较高的灌浆压力作用下来克服土体初始应力及抗拉强度,实现在土体内产生水力劈裂和置换的作用,以形成交叉的结石网格即刚性骨架,在劈裂过程中土体内自由水及毛细水被排走致使表面水被吸收,从而土体发生固化和硬化作用實现其强度再次提高；电化学灌浆，通过电化学作用来降低通电区域内含水量以形成渗浆通道,并通过在土壤内灌注浆液使其与通道内土粒形成加固体以增强土体强度。
6、排水砂垫层法与土工织物法
这种方法主要用于路基上部的软土层比较薄，而且含水量大的情况下。这种方法就是通过在路基上铺0.5米到1.2米左右的砂垫层来让软土层固结，提高地基的承载力。另外，也可以在软土地基上铺一层土工织物，这种方法主要用于淤泥一类的超软地基，这种地基含水量较高。铺设土工织物的方法主要是通过土工格栅和土工织物的韧性和强度使土体的内应力传递减弱，增加土体的抗拉强度和刚度，这个过程中土工织物可以和土体形成复杂的结构，不仅增加路基的稳定性，也减少了填筑之后地基的不均匀沉降。在使用砂井法和其他深层加固法方法之前都可以先进行铺设工织物处理，提高施工的可行度。
7、重锤夯实法
当软土层比较厚，范围比较广，又没有特别有效的软土处理方法情况下可以采用重锤夯实法，这种方法就是利用机械锤自由下落，反复夯实地面的方法。由于软土受到重锤的夯实，上层土层向下位移，产生高度压缩，以提高地基的强度。但是需要的机械比较多，所以对于施工场地小的地点不适用。
结束语
总之,公路工程施工中软土路基处理尤为重要,针对公路建设中环境特征、综合需求、软土路基处理等相关因素,我们只有科学地应用处理技术，完善路基深层以及浅层的处理方法,提升路基整体承载力,方能使公路建设优质、稳定,实现最佳成本目标,创造经济效益,进而建设出真正的精品、良品。
参考文献
[1]洪菊香.浅谈路基标准施工注意事项[J].中国科技信息，2012，（21）.
[2]李舜臣.软土地基基础设计与研究[J].黑龙江科技信息，2012，（20）.
[3]吴雨霖.高速公路施工软土路基的处置及施工技术[J].大江周刊，2011，（8）.