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摘要：软土路基的处理是公路施工中的重点，其处理尽可能早期进行，有充分的间隔时间使软基达到沉降稳定后方可进行填土施工。本文探讨了公路工程软土路基施工技术。
关键词：公路工程；软土；路基；施工技术
中图分类号： TU471.8 文献标识码： A 文章编号：
随着公路工程的不断增加, 我国公路建设施工的一些问题也凸现出来。由于我国地域辽阔,公路施工中地质条件情况复杂,其公路路基的处理成为了影响公路施工质量的关键，软土路基作為我国公路施工中常见的路基形态,其科学处理对公路使用后的养护、施工寿命等有着重要的影响。
一、软土的特点
软土是淤泥和淤泥质土的总称, 软土的强度低、压缩性高, 基本可以分为软黏性土、淤泥性土、淤泥、泥炭质土和泥炭等几种类型。软土具有以下几个特性:
1、含水量高, 孔隙大。
软土的天然含水量一般在30%以上, 有的甚至可以达到70%-200%; 孔隙在1. 0 - 1. 9 之间, 饱和度大于95%, 天然容重为1. 5 cm3 -1. 9 cm3。
2、压缩性比较高。
软土孔隙大, 所以土粒间连接结构不稳定, 具有高压缩性的特点, 可压缩性强。
3、透水性差。
软土中存在带砂夹层, 水平方向渗透系数大于垂直方向, 粘粒含量、有机质含量和液限愈大, 渗透系数愈低, 透水性差, 施工中存在压实困难的问题。
4、触变性和蠕变性。
软土在经过扰动后, 结构容易被破坏, 强度下降很快; 但经过静置一段时间后, 强度又可以逐渐恢复, 这就是软土的触变性。软土在受载荷作用或载荷变化的过程中, 或发生连续持久的缓慢变化, 软土的剪切变形现象称为蠕、变性。
二、公路工程软土路基施工技术
1、预压及超载预压法
为提高软土地基的承载力，减少道路结构建成后的沉降，如果工期不紧，可以先填筑一部分或全部，使地基经过一段时间固结沉降，然后再填足和铺筑路面。提高地基的固结度而预先在拟建的软土地基上施加一定的静荷载(采用路堤作为静荷载)，使地基土压实。由于路堤堆载预压过程中地基的下沉，预压填土高度要大于路堤的设计高度。填筑路堤预压或超载预压部分宜用细粒土分层填筑，也可用砂砾石料等材料，但应考虑这些材料能为后期工程所利用并不使材料受到污染。该工艺的最大有效深度为30m，但由于该工艺需要一定的预压期，一般预压期不少于6个月，超载预压则不应少于3个月，因此该工艺适用于工期不紧的情况。
2、粉喷桩法
该方法其他加固方法相比具有原理科学、费用低廉、加固效果好及对环境影响较小等特点。由于该工艺采用地基土自身作为桩身填料而掺入少量固化剂，其掺加剂一般为水泥，且用量较小，平均每平米不超过50kg，因此其成本低；成桩粉体与土体拌合后进行充分的化学反应，最终桩身强度相对较大；采用该工艺加固地基后无附加荷载，同时由于掺入的固化剂量较小，加固土的容重略大于地基土的容重，因此其对土体造成的附加荷载可忽略不计；该方法采用干法施工，不需要水源，因此不会排污，因此施工场地干净对环境影响较小；由于该工艺为干法施工，其是从地基土中吸取一定量的水量因此提高了地基的加固效果；其与打入桩或压入桩相比由于其是将原土作为主要桩料，其爱地基内几乎不增加体积，因此不产生侧向挤土，其甚至可紧贴相邻基础施工；其施工可根据工程需要及地址条件通过改变掺灰量来改变桩身强度，也可在同一地基中的不同层位来控制桩身强度；同时由于其桩位布置灵活，其可组成各种不同的桩体，如单桩、墙壁式以及网状式等，因此其适用于各类工程；该工艺施工采用的钻机、空压机和供料机等机械设备具有简单、小体积等优点而便于施工。
3、袋装砂井加固法
袋装砂井加固软土地基是人为的形成排水通道，缩短排水距离，同时使垂直排水固结变成水平排水固结，加快排水速度，加快软土固结，提高抗剪强度。一般采取挖除换填，设置垫层，土工格珊，袋装砂井，超载预压等分项进行，通常采用锤击沉入钢管或振动压入钢管至设计所要求的深度后，将已装入砂的砂袋(砂袋为聚丙烯编织袋)垂直放入管内，然后拔起钢管，利用砂袋的自重将自动开启门打开，随着钢管向上移动、拔出，袋装砂井在成孔内形成，然后在砂井顶部铺以砂垫层路堤压载，以使土中的水沿砂井排出，砂料一般采用分选性好，渗水率较高的中粗砂，大于0 . 5 m m 的砂含量占总重量的5 0 % 以上，含泥量小于3%，最大粒径不大于20mm，不含有有机质、粘土团块和其它杂质的沙料进行充填。袋装砂井平面布置按正三角形布置，其布置范围一般比路堤范围宽一些，使路堤以外一定范围内地基土能加速固结，对提高地基的稳定性和减小侧向变形以及由此引起的沉降有好处。为了保证袋装砂井内渗出来的水能顺利排出，在砂井顶部铺设50cm厚的砂垫层，袋装砂井顶部伸人砂砾垫层内至少30cm，使其与砂砾垫层贯通，保证排水畅通。并在砂垫层的边部设泄水孔通至排水沟，泄水孔直径5cm，间距1m。泄水孔内侧设一层碎石或土工布反滤层。以利排水和防止砂垫层砂的流失，加固区设排水沟，以构成较完整的排水系统。
4、高压喷射注浆技术
高压喷射注浆技术是20 世纪70 年代从日本引进的一种加固松软土体的应用技术，是化学注浆技术结合高压射流切割技术发展起来的。其实质是采用钻机先钻进至预定深度后，由钻杆一端安装的特别喷嘴，把水泥浆液高压喷出，以喷射流切割搅动土体，同时钻杆边旋转边提升，使土粒与水泥浆混合凝固，从而造成一个均匀的圆柱状水泥土固结体，以达到加固地基和止水防渗的目的，高压喷射注浆是一项加固和防渗的新技术，需要有一个发展和完善的过程。成桩质检技术的研究，喷嘴结构及管路的改进，施工设计质检规范的制订，现场技术管理问题，降低成本和冒浆等问题，高压喷射注浆技术主要应用在N 值( 土壤标准贯人值) 为0 ～ 30 的淤泥、粘性土、砂土、砂砾及含部分卵石层的地基中，用于铁路、公路和建筑物基础加固防止下沉，坝基等防渗帷幕，以及施工中的临时支护等。
总之，软土路基处理方法是否恰当是影响工程质量的关键,在具体的施工中,一定要按实际的需要确定合理的技术方案。展望未来,相信通过不段的理论和实践积累,对于软土地基处理方面将会积累更经济合理的方法。
参考文献：
[1] 张福祥. 公路软土路基处理技术浅析[J]. 大众商务. 2009(14)
[2] 谢俊东,叶建冬. 浅析公路施工中软土地基的处理[J]. 中国高新技术企业. 2009(22)
关键词：公路工程；软土；路基；施工技术
中图分类号： TU471.8 文献标识码： A 文章编号：
随着公路工程的不断增加, 我国公路建设施工的一些问题也凸现出来。由于我国地域辽阔,公路施工中地质条件情况复杂,其公路路基的处理成为了影响公路施工质量的关键，软土路基作為我国公路施工中常见的路基形态,其科学处理对公路使用后的养护、施工寿命等有着重要的影响。
一、软土的特点
软土是淤泥和淤泥质土的总称, 软土的强度低、压缩性高, 基本可以分为软黏性土、淤泥性土、淤泥、泥炭质土和泥炭等几种类型。软土具有以下几个特性:
1、含水量高, 孔隙大。
软土的天然含水量一般在30%以上, 有的甚至可以达到70%-200%; 孔隙在1. 0 - 1. 9 之间, 饱和度大于95%, 天然容重为1. 5 cm3 -1. 9 cm3。
2、压缩性比较高。
软土孔隙大, 所以土粒间连接结构不稳定, 具有高压缩性的特点, 可压缩性强。
3、透水性差。
软土中存在带砂夹层, 水平方向渗透系数大于垂直方向, 粘粒含量、有机质含量和液限愈大, 渗透系数愈低, 透水性差, 施工中存在压实困难的问题。
4、触变性和蠕变性。
软土在经过扰动后, 结构容易被破坏, 强度下降很快; 但经过静置一段时间后, 强度又可以逐渐恢复, 这就是软土的触变性。软土在受载荷作用或载荷变化的过程中, 或发生连续持久的缓慢变化, 软土的剪切变形现象称为蠕、变性。
二、公路工程软土路基施工技术
1、预压及超载预压法
为提高软土地基的承载力，减少道路结构建成后的沉降，如果工期不紧，可以先填筑一部分或全部，使地基经过一段时间固结沉降，然后再填足和铺筑路面。提高地基的固结度而预先在拟建的软土地基上施加一定的静荷载(采用路堤作为静荷载)，使地基土压实。由于路堤堆载预压过程中地基的下沉，预压填土高度要大于路堤的设计高度。填筑路堤预压或超载预压部分宜用细粒土分层填筑，也可用砂砾石料等材料，但应考虑这些材料能为后期工程所利用并不使材料受到污染。该工艺的最大有效深度为30m，但由于该工艺需要一定的预压期，一般预压期不少于6个月，超载预压则不应少于3个月，因此该工艺适用于工期不紧的情况。
2、粉喷桩法
该方法其他加固方法相比具有原理科学、费用低廉、加固效果好及对环境影响较小等特点。由于该工艺采用地基土自身作为桩身填料而掺入少量固化剂，其掺加剂一般为水泥，且用量较小，平均每平米不超过50kg，因此其成本低；成桩粉体与土体拌合后进行充分的化学反应，最终桩身强度相对较大；采用该工艺加固地基后无附加荷载，同时由于掺入的固化剂量较小，加固土的容重略大于地基土的容重，因此其对土体造成的附加荷载可忽略不计；该方法采用干法施工，不需要水源，因此不会排污，因此施工场地干净对环境影响较小；由于该工艺为干法施工，其是从地基土中吸取一定量的水量因此提高了地基的加固效果；其与打入桩或压入桩相比由于其是将原土作为主要桩料，其爱地基内几乎不增加体积，因此不产生侧向挤土，其甚至可紧贴相邻基础施工；其施工可根据工程需要及地址条件通过改变掺灰量来改变桩身强度，也可在同一地基中的不同层位来控制桩身强度；同时由于其桩位布置灵活，其可组成各种不同的桩体，如单桩、墙壁式以及网状式等，因此其适用于各类工程；该工艺施工采用的钻机、空压机和供料机等机械设备具有简单、小体积等优点而便于施工。
3、袋装砂井加固法
袋装砂井加固软土地基是人为的形成排水通道，缩短排水距离，同时使垂直排水固结变成水平排水固结，加快排水速度，加快软土固结，提高抗剪强度。一般采取挖除换填，设置垫层，土工格珊，袋装砂井，超载预压等分项进行，通常采用锤击沉入钢管或振动压入钢管至设计所要求的深度后，将已装入砂的砂袋(砂袋为聚丙烯编织袋)垂直放入管内，然后拔起钢管，利用砂袋的自重将自动开启门打开，随着钢管向上移动、拔出，袋装砂井在成孔内形成，然后在砂井顶部铺以砂垫层路堤压载，以使土中的水沿砂井排出，砂料一般采用分选性好，渗水率较高的中粗砂，大于0 . 5 m m 的砂含量占总重量的5 0 % 以上，含泥量小于3%，最大粒径不大于20mm，不含有有机质、粘土团块和其它杂质的沙料进行充填。袋装砂井平面布置按正三角形布置，其布置范围一般比路堤范围宽一些，使路堤以外一定范围内地基土能加速固结，对提高地基的稳定性和减小侧向变形以及由此引起的沉降有好处。为了保证袋装砂井内渗出来的水能顺利排出，在砂井顶部铺设50cm厚的砂垫层，袋装砂井顶部伸人砂砾垫层内至少30cm，使其与砂砾垫层贯通，保证排水畅通。并在砂垫层的边部设泄水孔通至排水沟，泄水孔直径5cm，间距1m。泄水孔内侧设一层碎石或土工布反滤层。以利排水和防止砂垫层砂的流失，加固区设排水沟，以构成较完整的排水系统。
4、高压喷射注浆技术
高压喷射注浆技术是20 世纪70 年代从日本引进的一种加固松软土体的应用技术，是化学注浆技术结合高压射流切割技术发展起来的。其实质是采用钻机先钻进至预定深度后，由钻杆一端安装的特别喷嘴，把水泥浆液高压喷出，以喷射流切割搅动土体，同时钻杆边旋转边提升，使土粒与水泥浆混合凝固，从而造成一个均匀的圆柱状水泥土固结体，以达到加固地基和止水防渗的目的，高压喷射注浆是一项加固和防渗的新技术，需要有一个发展和完善的过程。成桩质检技术的研究，喷嘴结构及管路的改进，施工设计质检规范的制订，现场技术管理问题，降低成本和冒浆等问题，高压喷射注浆技术主要应用在N 值( 土壤标准贯人值) 为0 ～ 30 的淤泥、粘性土、砂土、砂砾及含部分卵石层的地基中，用于铁路、公路和建筑物基础加固防止下沉，坝基等防渗帷幕，以及施工中的临时支护等。
总之，软土路基处理方法是否恰当是影响工程质量的关键,在具体的施工中,一定要按实际的需要确定合理的技术方案。展望未来,相信通过不段的理论和实践积累,对于软土地基处理方面将会积累更经济合理的方法。
参考文献：
[1] 张福祥. 公路软土路基处理技术浅析[J]. 大众商务. 2009(14)
[2] 谢俊东,叶建冬. 浅析公路施工中软土地基的处理[J]. 中国高新技术企业. 2009(22)