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【摘 要】随着我国交通事业的发展，公路工程得到了长足的发展，其中软土地基对公路工程会造成严重的影响，对软土地基的处理问题一直是公路建设者的难题。软土地基处理技术有很多种，包括置换法、换填法、添加剂法、强夯法、固结排水法等等，每一种处理方法都具有不同的优势与缺点，在使用过程中需要根据工程施工的具体情况，合理的选择处理方法。無论利用哪一种处理技术，都需要保证公路地基满足公路施工的沉降、施工等具体要求，确保施工的安全。
【关键词】公路工程；软土地基；处理技术
一、软土的概念及其表现
所谓软土，比规范中的定义广泛，包括强度达不到设计要求的湿粘土。路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的，而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效，使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高，路基长期处于潮湿状态，加上土的水稳定性差等原因，导致路基软化。
它的主要表现为：其一，软土地基的过大和不均匀沉降将严重影响高等级路面的平整度，制约路面通行能力、行车安全度和舒适度；其二，堤防路堤可能会随着软基一起产生滑移，引起路基和路面的整体破坏。因此，高等级公路软基处理的技术标准也从沉降和滑移稳定性两方面加以严格控制。对于稳定性，一般要求软弱路堤的稳定安全系数Kmin>1.25；对于沉降，一般以修建路面后产生的最终沉降量也称为工后沉降量控制，当前国内常用的容许工后沉降量（Sr）的标准为：
一般路堤段：Sr≤（20～30cm）
路堤与构造物衔接处（如桥头）：Sr≤10cm
二、公路软土地基存在的问题
1、沉降
软土尤其是软粘土地基的含水量一般较高，压缩性较强，加之软粘土的固结系数和渗透系数较小，因此所需要的沉降时间极长（即固结所需要的时间极长），有些深、厚的粘土层的沉降甚至达到了几十年之久。在这种情况的影响下，次固结沉降在总沉降量中所占的比例就会大大增加，而当沉降超过建筑物的容许值时，就会对建筑物的正常使用造成影响。同时，地基土的过量沉降还会导致桩的负摩擦力问题，进而造成上部结构或桩基的破坏。除了上部荷载过多会引起沉降外，地下水的过度抽取也能够导致软土层的沉降。
2、失稳
软土层中一般都会含有大量的亲水胶体微粒，土体也因此呈现出海绵状结构，因此软土层的含水量大、孔隙多、抗剪强度低、透水性小、压缩性较强，在路堤高填土重量的作用下，需要经过相当长的时间才能趋向于密实和稳定，因此沉降所需时间相对较长。同时，软土结构在重载车辆或大流量交通的作用下，容易出现侧向挤出滑动的现象，基底沉降比较严重，由于地基强度不足而引起的失稳问题也比较突出。例如，若建筑在软土层上的路堤地基强度不足，就会产生圆弧滑动，进而造成整体性的剪切破坏，即便是这种情况没有发生，地基的侧向位移也会引起附加沉降，最终造成局部剪切破坏而影响路堤的正常使用。
3、液化
在动荷载的长期作用下，饱和松砂孔隙水的有效应力会下降，压力会增加，当有效应力下降到0时，砂土就会表现出液体的一些特性，于是重量较轻的构筑物就会出现浮动，而重量加大的构筑物则会下沉。非饱和性砂土由于自身孔隙压力上升较小，因此不会出现液化情况，但是其强度也会有所下降，并且出现较大变形，同时产生失稳和沉降问题。
三、公路工程中软土地基的处理技术分析
1、换填法
换填法也被称作垫层法。即挖去地基上部无法满足建设要求的软土层，换填灰土、素土或者砂、碎石、矿渣等具有高强度高、低压缩性的材料，并将其夯实做成垫层的一种软基处理方法。采取这种方法可以有效的提升地基土层承受荷载的能力，解决地基沉降量过大的问题。与其他处理软土地基的方法相比，换填法最大的优势在于简便易行，然而其适用范围也是有限的。当软土地基的深度不超过3m时，换填法是一种非常使用的软基处理方法，但是一旦原软土地基的深度超过了3m，再使用换填法就违背了经济实用的原则，会消耗大量的工程费用。
2、夯实法
当软土地基主要是由碎石土、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，以达到提高软土地基强度、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、水泥搅拌桩在软基施工中的应用
水泥搅拌桩在软基施工中的广泛应用，将有效提高公路的质量及安全性，同时还能延长公路的使用寿命，对水泥搅拌桩处理技术及质量控制进行深入探究，是确保公路工程整体质量的首要条件。应用水泥搅拌桩进行公路工程软基处理，施工企业必须严格遵循施工设计图的要求进行水泥搅拌桩的准确定位，不能盲目定位，在定位过程中必须严格控制水泥搅拌桩的偏差值，将其控制在15mm以下。必须先对公路工程施工场地的土质、水文等因素进行合理有效的了解与分析，再进行水泥搅拌桩施工。在施工材料配合比设计过程中，可以在公路软基施工前要将水泥及其他施工材料的搅拌时间及速度的相关数据进行及时总结，等到监理部门抽查检验合格后，在进行整体施工。为确保水泥搅拌的质量，必须合理分配送灰及搅拌施工员工的工作，将两者进行合理性安排，确保水泥浆输送的上升及下搅速度能够在规定的范围内进行成，通常将其定为0.8m/min～1.2m/min。
4、粉煤灰碎石桩技术
粉煤灰碎石桩技术，是指把碎石、粉煤灰和石屑等按照一定比例的配合比，通过搅拌来形成具有高粘结强度的物质，在桩与桩之间进行填筑，从而形成一种复合地基。该加固技术主要是采用粉煤灰、石屑和碎石等通过加水搅拌形成具有高粘性的桩体结构，利用桩体结构和桩与桩之间的土壤及褥垫层形成复合地基，达到提高路基整体稳定性的目的。粉煤灰碎石桩加固技术的主要优势在于混凝土浇筑施工较为方便、施工经济性较好、施工强度高、流动性较强且和易性较好。施工过程中，能够有效减少碎石和水泥的使用数量。其缺点是在施工中，容易发生泵管堵塞的现象，由于压力旋转不合理，容易发生爆管现象。
5、预制管桩在软基施工中的应用
在公路工程软基处理施工中，预制管桩施工过程中必须十分重视管桩的竖直度，只有确保预制管桩始终处于竖直状态，才能确保公路工程整体施工的质量。在软基处理施工中，第一要在地下插入预制管桩的第一节，同时对其方向的准确性进行确定，严格控制其竖直度的偏差值，确保其小于0.5%。在将预制管桩插入地下时，精神必须高度集中，小心施工，不能使偏差值大于施工要求的范围，否则就需要重新进行施工。在进行路基开挖施工时，施工企业必须时时对基坑进行有效围护，在基坑周围，不能出现大量杂物堆放的现象。在公路工程软基处理施工前，依据公路工程施工的实际情况，进行试桩作业，以此有效对工程损失进行降低，并进一步对公路工程整体质量进行提高。
结束语
软土地基的处理质量直接影响到路基的基础承载力，也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。软基处理在道路工程中比较常见，软基处理方法也很多，在具体公路施工中，一定要按实际的需要确定合理的技术方案。
参考文献：
[1]蒋中华，侯鹏.水泥搅拌桩与钢板桩配合帷幕施工技术探讨[J].科技情报开发与经济，2008（9）.
[2]贾立夫.浅谈水泥搅拌桩软基处理的施工质量控制[J].中国新技术新产品.2009（15）.
[3]李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M].北京：中国电力出版社，2006，7.
【关键词】公路工程；软土地基；处理技术
一、软土的概念及其表现
所谓软土，比规范中的定义广泛，包括强度达不到设计要求的湿粘土。路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的，而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效，使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高，路基长期处于潮湿状态，加上土的水稳定性差等原因，导致路基软化。
它的主要表现为：其一，软土地基的过大和不均匀沉降将严重影响高等级路面的平整度，制约路面通行能力、行车安全度和舒适度；其二，堤防路堤可能会随着软基一起产生滑移，引起路基和路面的整体破坏。因此，高等级公路软基处理的技术标准也从沉降和滑移稳定性两方面加以严格控制。对于稳定性，一般要求软弱路堤的稳定安全系数Kmin>1.25；对于沉降，一般以修建路面后产生的最终沉降量也称为工后沉降量控制，当前国内常用的容许工后沉降量（Sr）的标准为：
一般路堤段：Sr≤（20～30cm）
路堤与构造物衔接处（如桥头）：Sr≤10cm
二、公路软土地基存在的问题
1、沉降
软土尤其是软粘土地基的含水量一般较高，压缩性较强，加之软粘土的固结系数和渗透系数较小，因此所需要的沉降时间极长（即固结所需要的时间极长），有些深、厚的粘土层的沉降甚至达到了几十年之久。在这种情况的影响下，次固结沉降在总沉降量中所占的比例就会大大增加，而当沉降超过建筑物的容许值时，就会对建筑物的正常使用造成影响。同时，地基土的过量沉降还会导致桩的负摩擦力问题，进而造成上部结构或桩基的破坏。除了上部荷载过多会引起沉降外，地下水的过度抽取也能够导致软土层的沉降。
2、失稳
软土层中一般都会含有大量的亲水胶体微粒，土体也因此呈现出海绵状结构，因此软土层的含水量大、孔隙多、抗剪强度低、透水性小、压缩性较强，在路堤高填土重量的作用下，需要经过相当长的时间才能趋向于密实和稳定，因此沉降所需时间相对较长。同时，软土结构在重载车辆或大流量交通的作用下，容易出现侧向挤出滑动的现象，基底沉降比较严重，由于地基强度不足而引起的失稳问题也比较突出。例如，若建筑在软土层上的路堤地基强度不足，就会产生圆弧滑动，进而造成整体性的剪切破坏，即便是这种情况没有发生，地基的侧向位移也会引起附加沉降，最终造成局部剪切破坏而影响路堤的正常使用。
3、液化
在动荷载的长期作用下，饱和松砂孔隙水的有效应力会下降，压力会增加，当有效应力下降到0时，砂土就会表现出液体的一些特性，于是重量较轻的构筑物就会出现浮动，而重量加大的构筑物则会下沉。非饱和性砂土由于自身孔隙压力上升较小，因此不会出现液化情况，但是其强度也会有所下降，并且出现较大变形，同时产生失稳和沉降问题。
三、公路工程中软土地基的处理技术分析
1、换填法
换填法也被称作垫层法。即挖去地基上部无法满足建设要求的软土层，换填灰土、素土或者砂、碎石、矿渣等具有高强度高、低压缩性的材料，并将其夯实做成垫层的一种软基处理方法。采取这种方法可以有效的提升地基土层承受荷载的能力，解决地基沉降量过大的问题。与其他处理软土地基的方法相比，换填法最大的优势在于简便易行，然而其适用范围也是有限的。当软土地基的深度不超过3m时，换填法是一种非常使用的软基处理方法，但是一旦原软土地基的深度超过了3m，再使用换填法就违背了经济实用的原则，会消耗大量的工程费用。
2、夯实法
当软土地基主要是由碎石土、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，以达到提高软土地基强度、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、水泥搅拌桩在软基施工中的应用
水泥搅拌桩在软基施工中的广泛应用，将有效提高公路的质量及安全性，同时还能延长公路的使用寿命，对水泥搅拌桩处理技术及质量控制进行深入探究，是确保公路工程整体质量的首要条件。应用水泥搅拌桩进行公路工程软基处理，施工企业必须严格遵循施工设计图的要求进行水泥搅拌桩的准确定位，不能盲目定位，在定位过程中必须严格控制水泥搅拌桩的偏差值，将其控制在15mm以下。必须先对公路工程施工场地的土质、水文等因素进行合理有效的了解与分析，再进行水泥搅拌桩施工。在施工材料配合比设计过程中，可以在公路软基施工前要将水泥及其他施工材料的搅拌时间及速度的相关数据进行及时总结，等到监理部门抽查检验合格后，在进行整体施工。为确保水泥搅拌的质量，必须合理分配送灰及搅拌施工员工的工作，将两者进行合理性安排，确保水泥浆输送的上升及下搅速度能够在规定的范围内进行成，通常将其定为0.8m/min～1.2m/min。
4、粉煤灰碎石桩技术
粉煤灰碎石桩技术，是指把碎石、粉煤灰和石屑等按照一定比例的配合比，通过搅拌来形成具有高粘结强度的物质，在桩与桩之间进行填筑，从而形成一种复合地基。该加固技术主要是采用粉煤灰、石屑和碎石等通过加水搅拌形成具有高粘性的桩体结构，利用桩体结构和桩与桩之间的土壤及褥垫层形成复合地基，达到提高路基整体稳定性的目的。粉煤灰碎石桩加固技术的主要优势在于混凝土浇筑施工较为方便、施工经济性较好、施工强度高、流动性较强且和易性较好。施工过程中，能够有效减少碎石和水泥的使用数量。其缺点是在施工中，容易发生泵管堵塞的现象，由于压力旋转不合理，容易发生爆管现象。
5、预制管桩在软基施工中的应用
在公路工程软基处理施工中，预制管桩施工过程中必须十分重视管桩的竖直度，只有确保预制管桩始终处于竖直状态，才能确保公路工程整体施工的质量。在软基处理施工中，第一要在地下插入预制管桩的第一节，同时对其方向的准确性进行确定，严格控制其竖直度的偏差值，确保其小于0.5%。在将预制管桩插入地下时，精神必须高度集中，小心施工，不能使偏差值大于施工要求的范围，否则就需要重新进行施工。在进行路基开挖施工时，施工企业必须时时对基坑进行有效围护，在基坑周围，不能出现大量杂物堆放的现象。在公路工程软基处理施工前，依据公路工程施工的实际情况，进行试桩作业，以此有效对工程损失进行降低，并进一步对公路工程整体质量进行提高。
结束语
软土地基的处理质量直接影响到路基的基础承载力，也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。软基处理在道路工程中比较常见，软基处理方法也很多，在具体公路施工中，一定要按实际的需要确定合理的技术方案。
参考文献：
[1]蒋中华，侯鹏.水泥搅拌桩与钢板桩配合帷幕施工技术探讨[J].科技情报开发与经济，2008（9）.
[2]贾立夫.浅谈水泥搅拌桩软基处理的施工质量控制[J].中国新技术新产品.2009（15）.
[3]李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M].北京：中国电力出版社，2006，7.