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摘要：随着我国经济的快速发展，高速公路工程的建设也越来越多。在实际施工中，往往会遇到一些土质较软的软土地基，如何在高速公路地基施工过程中处理好软土地基，已成为工程技术人员需要研究和解决地长期课题。本文就高速公路工程施工中软基处理技术的应用进行了探讨。
关键词:高速公路;工程施工;软基处理;技术应用
中图分类号：U412文献标识码： A
一、软基处理面临的问题
1、软土地基对压力感应能力较强
压力对于土层的控制表现在土层的变化中，土层在未受到外界力量时，不会因其松弛问题发生改变，但是一旦振动或压迫软土地基，这类土层的构造就会受到很大程度的改变，这种改变是不可恢复的，最终会导致其耐受强度更加低，成为一种软弱状态，使得各种不良现象出现，诸如向一侧坠落、整体下陷或者中部塌陷两侧升高等状况。
2、软土地基对水的抗渗透能力较强
透水性是评价土质是否适合工程建设的重要因素。软土的透水性相当弱，竖向渗透系数在一般情况下应在100左右，这会对土层水质的排放造成影响。在工程施工过程中，软土由于空隙比较大，耐受压力能力又比较小，使得地基的沉降系数受到较大影响，进而使高速公路施工中沉降时间大大加长。
3、软土地基的可塑性较强、颗粒间空隙比较大
根据软土地基的实际情况，做曲线图分析可以知道，在最初阶段走势相当缓慢，一旦软土的承受能力不足以抵抗外界的压力，图像就会呈现迅速下降，呈现一种骤减的状态，等压力区过去之后，曲线又会呈现一种缓慢变化的状态，但其趋势依然呈下降状态。
软土和重塑土的差别就在于，在相同的外界环境下，软土的颗粒孔隙比较高，在如此高的状况下会造成颗粒间形成粘合状态，进而使得软土地基的密度减小成为更加困难的事。
二、高速公路工程施工中软基处理技术的应用
1、预压法研究
1.1堆载预压法
此方法的施行过程是施工前，在软土地基上堆载一些重物，通过重物的重量或者其他外界压力对软土层进行预压，使得土层被压降到极限，软土固结，从而使得图层承压能力加强。在进行堆载预压过程中，预压荷载主要由压载重物的重量构成，当然施工人员可以通过外加压力进行超载预压来达到软土层得快速压缩。此方法根据承载物的不同，包括天然地基堆载预压和塑料排水板预压两种不同的模式。一般来说，天然地基堆载预压主要用于软土层高度在4米以下的地基预压，而塑料排水板堆载预压主要用于软土层厚度高于4m的地基预压，能够使地基压缩过程加快完成。此方法被用于挪威高速公路软基处理和我国沪杭高速公路软基处理，两个应用的反应效果都非常理想。
1.2真空预压法
此方法主要是在压缩了的软土地基表面设立砂垫层，同时配置纵向的排水通道，同时在砂垫层表面加入密封薄膜使得空气无法渗入软土地基中。完成后，利用真空泵对排水通道进行真空控制，使其保持负压，地基孔隙中的水分将在压力的推动下，进入排水通道，地基最后被固结化。单用此方法得到的固结化地基的承载压为78kPa-92kPa，此方法和堆载预压法结合后，地基荷载将显著提高，达到130kpa，用此方法加固地基，地基的厚度不能大于20m。
2、挤淤法
挤淤法就是人们常说的抛石挤淤法，当我们设计的道路如果是穿越池塘或是沼泽时，我们应用上面方法就比较困难了，但是我们应用此种方法可以减少很多工程量。这种方法适合应用在软土层在3m以内，通过向池塘或是沼泽地抛入直径小于30m的片石，把淤泥挤到上面，从而排除。但是抛石不是随便抛的，是要有一定的顺序的，一定要从中间向两边抛石，之后要用机械压实碎石，以防止出现弹簧现象。然后在进行下道工序施工。
2.1用砂砾做垫层
当软土层很薄时（路堤填筑高度小于极限高度的2倍时），施工中比较困难，我们在土基处设置一道排水层，排水层的材质必须是用透水性能非常好的砂砾（直径小于5cm）或碎石，以保证从地基出来的水能够很快的排出去。这种方法不仅保证了地基的稳定性和承载能力，而且还减少了地基的沉降量。
2.2砂垫层
砂垫层主要的作用是排水。将砂垫层设置在软基的上面，铺设厚度不宜超过1m，最薄不能少于60cm，上面还要铺设一薄層黄粘土，其作用是隔断下部分的水流入上面。砂垫层主要是排出来自软土层自身在荷载作用下渗出的水，防止水分进入上部土基，同时我们也要在路基两侧设置好排水沟，主要是排出软土地基渗出的水，以防止其侵泡路基，影响到路基的稳定。
3、密实法
所谓密实法就是通过机械的振动、挤压或是通过爆破手段等方法，对软土层进行加固处理。这种方法只适合在软土层大于3m的地段使用，有时为了满足施工要求，其加固的最大深度可以到达30m。有时，我们也可以通过向软土层中加入高抗材料（高抗剪桩体材料），消弱土体中的三相，在配合机械的挤压和振动，从而提高土体的抗剪强度。
3.1夯实法。当软土层中的含水率不是高，我们可以不用换填的方法来改善土体的强度，然后用重锤进行夯实，以达到标准要求，这这就是夯实法。这种方法的工作原理就是通过重力的作用，使土体内部发生变化，土体四周出现裂痕，而土体中的水和气会通过这道裂痕排出，土体会迅速固结。经过处理后的地基承载力大幅度的提高，压缩性也得到了很大的改善。
3.2挤实加固法
挤实加固法主要分为挤实砂桩和挤实碎石桩加固。其工作原理就是向软土地基里通过冲击或振动的方法将抗压强度好的砂石强行压入，形成一个强度高及密实度大的柱体。进而提高土基的抗剪强度。此种方法应用最广的地段是当软土层较厚的情况下（20m以内为宜），土质是砂性土，这种地段应用挤实砂桩法，可以减少砂土间的空隙率，提高了砂体的密实度，进而增加整体的抗剪强度
3.3高压旋喷法
高压旋喷法顾名思义这是一种我们需要借助外界的设备才可以完成的工艺，同时也是一个非常复杂的工艺。它需要有钻机，压缩机等设备的配合才能应用。通过钻机的先前钻孔，在通过高压管将准备好的浆液压入钻孔内，使浆液能够很快的与土体混合在一起，并快速固结形成一个整体，提高基体的承载能力。
3.4生石灰桩法
从字面上我们可以知道，生石灰桩的材料就是生石灰，是通过钻机先进行钻眼，再将准备好的生石灰块装入孔内，但生石灰块不宜太大，以防止堵塞孔道，通过生石灰吸水，发生化学反应，放出热量，通过利用离子交换改变土体周围的性质，最后就是挤压，以达到一定的强度。从而形成石灰桩。此方法适合应用在深度不大于20m的钻孔内。
4、排水固结法
此技术主要是在地基软土层中安装固定一些塑料排水板和砂井作为排水通道，在砂井的负载下，软土中富含的水分能够通过排水板及时排除，使得软土迅速固结，提高固结效率。一般来说，加固后的软土层的厚度远远大于相邻塑料排水板之间的距离，从而使得软土层大部分的水分主要借助砂井或横向塑料排水板向外界排除，仅仅有小部分的水分通过纵向排水设施排出。排水固结法中最早的排水通道的材料为砂井，经过多年的改进，有一些高速公路工程用袋装砂井来进行软土排水，是改良版的砂井。塑料排水板为新型的软土排水管道材料，优于袋装砂井，如今被广泛用于软基控制。
我国首块塑料排水板是河海大学于1980年的研发成果，在此事后一年，天津港湾工程研究所创造出了首台将塑料排水板插向软土的插板机，在1981年，这两项成果在天津塘沽新港码头首次被应用。塑料排水板相对于砂井拥有诸多优点如成本低，性能优，易于施工，对机械设备的要求低，对软土的扰动程度低等等，因而被诸多高速公路工程中采用。通过调查显示，塑料排水板在诸如塑料排水板，在钢铁厂、码头等原料堆积地、高速公路、机场跑道、堤坝、围垦造地、高速公路建造等领域都进行广泛应用，表现出了优越的性能特点，为软基处理中最合适的排水通道。
5、土工织物法
此方法主要是在软土层中铺设大面积的土工织物，使得高速公路工程施工机械能够顺利的在土层上移动和工作，此外还能够将填方导致的承载力均匀作用于软土层，从而避免软土地基的局部沉降或者向边界外移动，加强地基的承压性能。土工织物的实施手段为桩网法，首先需要在软土地基各个方向插入一些木桩，然后使用钢筋进行连接铺设的木桩形成桩网，从而在桩网中的各个网格中铺设土工织物，同时施行填方。其中，各个木桩发挥着承载填方压力的作用，土工织物有效的分散承载压力和避免填方材料给地基造成过大的承载压，从而减少填方施工时地基的沉降和坍塌。
三、结束语
高速公路作为交通的主要方式，不仅关系到社会经济的发展，也和人的生活工作息息相关，在施工过程中安全问题是重中之重，为了避免在竣工后投入使用时造成不可估量的后果，在设计时就要注意各种问题，软基处理技术的应用可以使工程进展变得顺利，也可以从很大程度上减轻工程量。在方法的选择上要考虑实际情况，地形复杂程度，根据这些来选择材料和技术，可以简化工程进展。
参考文献
[1]程庆彬.高速公路路基软基处理[J].价值工程，2012（18）.
[2]刘宏杰.填海区软基处理施工中易出现的问题与对策[J].价值工程，2011（24）.
关键词:高速公路;工程施工;软基处理;技术应用
中图分类号：U412文献标识码： A
一、软基处理面临的问题
1、软土地基对压力感应能力较强
压力对于土层的控制表现在土层的变化中，土层在未受到外界力量时，不会因其松弛问题发生改变，但是一旦振动或压迫软土地基，这类土层的构造就会受到很大程度的改变，这种改变是不可恢复的，最终会导致其耐受强度更加低，成为一种软弱状态，使得各种不良现象出现，诸如向一侧坠落、整体下陷或者中部塌陷两侧升高等状况。
2、软土地基对水的抗渗透能力较强
透水性是评价土质是否适合工程建设的重要因素。软土的透水性相当弱，竖向渗透系数在一般情况下应在100左右，这会对土层水质的排放造成影响。在工程施工过程中，软土由于空隙比较大，耐受压力能力又比较小，使得地基的沉降系数受到较大影响，进而使高速公路施工中沉降时间大大加长。
3、软土地基的可塑性较强、颗粒间空隙比较大
根据软土地基的实际情况，做曲线图分析可以知道，在最初阶段走势相当缓慢，一旦软土的承受能力不足以抵抗外界的压力，图像就会呈现迅速下降，呈现一种骤减的状态，等压力区过去之后，曲线又会呈现一种缓慢变化的状态，但其趋势依然呈下降状态。
软土和重塑土的差别就在于，在相同的外界环境下，软土的颗粒孔隙比较高，在如此高的状况下会造成颗粒间形成粘合状态，进而使得软土地基的密度减小成为更加困难的事。
二、高速公路工程施工中软基处理技术的应用
1、预压法研究
1.1堆载预压法
此方法的施行过程是施工前，在软土地基上堆载一些重物，通过重物的重量或者其他外界压力对软土层进行预压，使得土层被压降到极限，软土固结，从而使得图层承压能力加强。在进行堆载预压过程中，预压荷载主要由压载重物的重量构成，当然施工人员可以通过外加压力进行超载预压来达到软土层得快速压缩。此方法根据承载物的不同，包括天然地基堆载预压和塑料排水板预压两种不同的模式。一般来说，天然地基堆载预压主要用于软土层高度在4米以下的地基预压，而塑料排水板堆载预压主要用于软土层厚度高于4m的地基预压，能够使地基压缩过程加快完成。此方法被用于挪威高速公路软基处理和我国沪杭高速公路软基处理，两个应用的反应效果都非常理想。
1.2真空预压法
此方法主要是在压缩了的软土地基表面设立砂垫层，同时配置纵向的排水通道，同时在砂垫层表面加入密封薄膜使得空气无法渗入软土地基中。完成后，利用真空泵对排水通道进行真空控制，使其保持负压，地基孔隙中的水分将在压力的推动下，进入排水通道，地基最后被固结化。单用此方法得到的固结化地基的承载压为78kPa-92kPa，此方法和堆载预压法结合后，地基荷载将显著提高，达到130kpa，用此方法加固地基，地基的厚度不能大于20m。
2、挤淤法
挤淤法就是人们常说的抛石挤淤法，当我们设计的道路如果是穿越池塘或是沼泽时，我们应用上面方法就比较困难了，但是我们应用此种方法可以减少很多工程量。这种方法适合应用在软土层在3m以内，通过向池塘或是沼泽地抛入直径小于30m的片石，把淤泥挤到上面，从而排除。但是抛石不是随便抛的，是要有一定的顺序的，一定要从中间向两边抛石，之后要用机械压实碎石，以防止出现弹簧现象。然后在进行下道工序施工。
2.1用砂砾做垫层
当软土层很薄时（路堤填筑高度小于极限高度的2倍时），施工中比较困难，我们在土基处设置一道排水层，排水层的材质必须是用透水性能非常好的砂砾（直径小于5cm）或碎石，以保证从地基出来的水能够很快的排出去。这种方法不仅保证了地基的稳定性和承载能力，而且还减少了地基的沉降量。
2.2砂垫层
砂垫层主要的作用是排水。将砂垫层设置在软基的上面，铺设厚度不宜超过1m，最薄不能少于60cm，上面还要铺设一薄層黄粘土，其作用是隔断下部分的水流入上面。砂垫层主要是排出来自软土层自身在荷载作用下渗出的水，防止水分进入上部土基，同时我们也要在路基两侧设置好排水沟，主要是排出软土地基渗出的水，以防止其侵泡路基，影响到路基的稳定。
3、密实法
所谓密实法就是通过机械的振动、挤压或是通过爆破手段等方法，对软土层进行加固处理。这种方法只适合在软土层大于3m的地段使用，有时为了满足施工要求，其加固的最大深度可以到达30m。有时，我们也可以通过向软土层中加入高抗材料（高抗剪桩体材料），消弱土体中的三相，在配合机械的挤压和振动，从而提高土体的抗剪强度。
3.1夯实法。当软土层中的含水率不是高，我们可以不用换填的方法来改善土体的强度，然后用重锤进行夯实，以达到标准要求，这这就是夯实法。这种方法的工作原理就是通过重力的作用，使土体内部发生变化，土体四周出现裂痕，而土体中的水和气会通过这道裂痕排出，土体会迅速固结。经过处理后的地基承载力大幅度的提高，压缩性也得到了很大的改善。
3.2挤实加固法
挤实加固法主要分为挤实砂桩和挤实碎石桩加固。其工作原理就是向软土地基里通过冲击或振动的方法将抗压强度好的砂石强行压入，形成一个强度高及密实度大的柱体。进而提高土基的抗剪强度。此种方法应用最广的地段是当软土层较厚的情况下（20m以内为宜），土质是砂性土，这种地段应用挤实砂桩法，可以减少砂土间的空隙率，提高了砂体的密实度，进而增加整体的抗剪强度
3.3高压旋喷法
高压旋喷法顾名思义这是一种我们需要借助外界的设备才可以完成的工艺，同时也是一个非常复杂的工艺。它需要有钻机，压缩机等设备的配合才能应用。通过钻机的先前钻孔，在通过高压管将准备好的浆液压入钻孔内，使浆液能够很快的与土体混合在一起，并快速固结形成一个整体，提高基体的承载能力。
3.4生石灰桩法
从字面上我们可以知道，生石灰桩的材料就是生石灰，是通过钻机先进行钻眼，再将准备好的生石灰块装入孔内，但生石灰块不宜太大，以防止堵塞孔道，通过生石灰吸水，发生化学反应，放出热量，通过利用离子交换改变土体周围的性质，最后就是挤压，以达到一定的强度。从而形成石灰桩。此方法适合应用在深度不大于20m的钻孔内。
4、排水固结法
此技术主要是在地基软土层中安装固定一些塑料排水板和砂井作为排水通道，在砂井的负载下，软土中富含的水分能够通过排水板及时排除，使得软土迅速固结，提高固结效率。一般来说，加固后的软土层的厚度远远大于相邻塑料排水板之间的距离，从而使得软土层大部分的水分主要借助砂井或横向塑料排水板向外界排除，仅仅有小部分的水分通过纵向排水设施排出。排水固结法中最早的排水通道的材料为砂井，经过多年的改进，有一些高速公路工程用袋装砂井来进行软土排水，是改良版的砂井。塑料排水板为新型的软土排水管道材料，优于袋装砂井，如今被广泛用于软基控制。
我国首块塑料排水板是河海大学于1980年的研发成果，在此事后一年，天津港湾工程研究所创造出了首台将塑料排水板插向软土的插板机，在1981年，这两项成果在天津塘沽新港码头首次被应用。塑料排水板相对于砂井拥有诸多优点如成本低，性能优，易于施工，对机械设备的要求低，对软土的扰动程度低等等，因而被诸多高速公路工程中采用。通过调查显示，塑料排水板在诸如塑料排水板，在钢铁厂、码头等原料堆积地、高速公路、机场跑道、堤坝、围垦造地、高速公路建造等领域都进行广泛应用，表现出了优越的性能特点，为软基处理中最合适的排水通道。
5、土工织物法
此方法主要是在软土层中铺设大面积的土工织物，使得高速公路工程施工机械能够顺利的在土层上移动和工作，此外还能够将填方导致的承载力均匀作用于软土层，从而避免软土地基的局部沉降或者向边界外移动，加强地基的承压性能。土工织物的实施手段为桩网法，首先需要在软土地基各个方向插入一些木桩，然后使用钢筋进行连接铺设的木桩形成桩网，从而在桩网中的各个网格中铺设土工织物，同时施行填方。其中，各个木桩发挥着承载填方压力的作用，土工织物有效的分散承载压力和避免填方材料给地基造成过大的承载压，从而减少填方施工时地基的沉降和坍塌。
三、结束语
高速公路作为交通的主要方式，不仅关系到社会经济的发展，也和人的生活工作息息相关，在施工过程中安全问题是重中之重，为了避免在竣工后投入使用时造成不可估量的后果，在设计时就要注意各种问题，软基处理技术的应用可以使工程进展变得顺利，也可以从很大程度上减轻工程量。在方法的选择上要考虑实际情况，地形复杂程度，根据这些来选择材料和技术，可以简化工程进展。
参考文献
[1]程庆彬.高速公路路基软基处理[J].价值工程，2012（18）.
[2]刘宏杰.填海区软基处理施工中易出现的问题与对策[J].价值工程，2011（24）.