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【摘要】对于软土地基处理采用什么方法应根据不同的地质条件、施工条件、土质的物理、力学性能等综合考虑, 同时还应考虑其施工的方便性、可行性及经济性。本文介绍了软土地基的基本特征，分析研究了公路施工中软土地基处理技术。
【关键词】软土地基处理方法施工工艺
中图分类号：TU471.8文献标识码： A 文章编号：
为有效提高质量水平，对于基建工程，我们要选择合适的设计和施工，应用最节省的施工方法。对软土的处理是非常关键的，根据不同的地质条件，不同的工程，要选择适合他们的建设方式，还要用最适合的加固地基的方式对性能差的地基进行加固。由于每一种方法都有它本身的局限性，因而要依据具体的工程情况，综合分析后再进行施工。认真分析，因地制宜的选择治理方法才能获得最高的技术经济效益。
一、软土地基的基本特征
1、含水量较高、孔隙比较大
软土的水分程度高，因此土质之间的缝隙很大，软土的有机成分少并且主要由粘土粒和粉土粒组成，蒙脱石、高岭石、伊利石是主要的粘土成分。该矿石的形态细小并且是薄片的形式，同时在表面还带有负电荷，它会和周围的水和空气导电，变成极水分子，最后会吸在物体上，形成一个个的水珠，以其在不同的环境中沉积就会有不同的形态。
2、具有明显的流变性
软土在受力和受重的情况下，会因力量的作用，慢慢的变形，并被力量慢慢剪切，让原有的抗剪切力量减弱，同时有可能在主体结构坍塌之后再产生起次要结构或辅助结构的沉降。
3、低强度
根据软土的性质，软土多半都是水分大的沉积土，自身的抗水抗压力不到20kPa，有效范围内的摩擦角只有几度甚至没有。软土土质的抗压能力和测试方法与它本身的排水条件有很大的关联，要想增大软土的抗压强度指标，就要采用固结快剪的方式，在软土受力的情况下，假如软土有完全的排水功能和抗压力，那么它的土质强度就能得到明显的改善。
4、渗透性小
软土的竖向渗透系数在(10-6)-(10-8)cm之间，可是水平情况下的数值就要高些，特别是在水平软土层夹砂的情况下。
5、在公路工程中造成的危害
软土地基的性质因地而异,因层而异,不可预见性大。在设计、施工过程中,稍有疏忽就会出现质量事故,常见的事故有:
勘察设计不详细或不准确, 导致对应该作软基处理的地段未作处理设计, 此类工例不少, 世界银行贷款项目也存在此类现象。
已知是软土地基, 但是未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物。工例有:汕头磊口大桥引道。由于高填土引起线外土地隆起, 民房受损。路基难以稳定,只好增加桥梁长度,建成后一段時间,仍然出现锥坡不均匀下沉,又做了处理, 现已改建新桥。中山县附近的狮窖口桥,原设计是拱式桥跨,台背填土较高。由于高填土的推力作用和地基严重下沉, 使桥台被推坏,拱体损伤,新路旁的老公路被挤移,将一条近10m 宽的水沟填塞,路外厂房和民房受损,迫不得已改变桥型(原拱桥拆掉重建梁桥),增大桥长,降低路堤。
由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用, 引起桥台发生变位以至损坏。在软土地基上的桥台, 基础不论是用支承桩或是摩擦桩, 由于台背填土引起软土层发生较大的沉降, 对桥台及桩基础产生纵向推挤向河中方向和负摩擦力作用,轻则使桥台发生位移或下沉,重则损坏桥台危及桥墩, 这种现象尤以轻型桥台为甚。此类现象出现不少给工程的进展和完工后的使用带来不利影响。主要问题是: 台背填土引起桥台向桥跨方向发生水平变位;先做桥台,后做锥坡及台背填土;锥坡没有按设计图纸做足,台背填土时把轻型桥台推坏;由于负摩擦力作用,引起桥台下沉。
二、公路施工中软土地基处理技术
1、先导段施工
（1）在确定软土地基处治施工前要进行先导段施工。
施工前要选择一路段, 采用不同的施工方案做试验路段, 试验路段根据规范要求, 其位置在现场选定并从中选出软基处理的最佳方案。
开工前向监理单位申报先导段方案, 试验结果以先导段总结形式报经监理工程师批准后, 可作为该种填料施工的依据。如检验先导段质量不合格, 要挖除重新进行试验。
对于软基处理按设计要求的方法做试验段, 才可大面积施工, 试验段所用的材料和机械设备与施工时所用材料设备相同。
记录压实设备和类型及每一层所需的碾压遍数和工序, 并按试验情况以书面形式向监理工程师提出拟在软基处理、填筑和压实工序中所用的设备类型及数量清单, 所用设备的组合及压实遍数、压实厚度、松铺系数和适合的含水量报监理工程师审批, 在监理工程师审批后指导软基处理段的施工。
（2）做好临时排水工作。
在软基处理工程施工期间, 为防止工程或附近农田、建筑物及其他设施受冲刷、淤积, 及时修建临时排水设施。
先行施工有永久排水的路段, 并与临时排水形成排水系统, 保证施工前和施工中不受水侵害, 同时保证施工场地流水不排入农田或污染自然水源。
在无法排水的平原及水位较高的湿地、水塘等路段, 根据现场实际情况制定排水或施工方案。
2、表层处理法
表层处理法用于地表面极软弱的情况。它是通过排水、敷设或增添材料等办法提高地表强度, 防止地基局部剪切变形, 保证施工机械作业, 同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有: 表层排水法、砂垫层法、敷设材料法、添加剂法等等。
（1）表层排水法。对土质较好因含水量过大而导致的软土地基, 在填土之前,地表面开挖沟槽, 排除地表水, 同时降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。为了使开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果, 应回填透水性好的砂砾或碎石。
（2）砂垫层法。对于地基上部软土层极薄且含水量大时, 在软土地基上敷垫厚0.5m-1.2m左右的砂垫层, 这样可达到固结软土层, 使砂垫层起到上部排水层作用; 同时, 砂垫层又成为填土内的地下排水层, 以降低填土内的水位; 在进行填土及地基处理施工时, 为施工机械提供良好的通行条件。
（3）敷垫材料法。对于地基土层不均匀, 可能发生局部不均匀沉降和侧向变位, 可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力来增强施工机械的通行,均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位, 以提高地基的支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广泛采用。
（4）添加剂法。对于表层为黏性土时, 在表层黏性土内掺入添加剂, 改善地基的压缩性能和强度特性, 以保证施工机械的行驶, 同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌, 除了降低土壤含水量、产生团粒效果外, 被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结, 使黏土成分发生质的变化, 从而促进土体稳定。
3、置换法
本法是以优质土置换软弱土, 确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分为人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换。其施工都比较容易, 多数情况下能在短时间内达到所要求的目的。从可靠性来说人工挖掘置换较优。置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土, 但必须进行充分压实。
4、加载法
加载法是为了预先促进软土地基沉降, 增加地基强度, 以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。促进地基固结沉降的方法有:在地基上增加总压办法; 减少土中的间隙水压提高有效應力法等。前者用填土荷载时, 一般为填土加载法, 后者又可分为通过井点、竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂, 覆盖不透水膜使之形成真空, 依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。采用填土加载法时, 须注意地基的稳定状态。而降低地下水法和大气压加载法则不必担心地基遭到破坏, 但受到地基适应性的限制且工程费用大, 一般不采用。
5、塑料排水板法
塑料排水板施工工艺主要有三个步骤, 即铺设水平排水垫层、垂直设置塑料排水板、填筑预压荷载并观测沉降量。
铺设水平排水垫层：首先对加固的地段进行排水疏干、清除表层草皮和杂物; 然后用人工铺设第一层砂砾石垫层, 厚100 cm,压路机静压4 遍-6 遍, 铺设后砂砾石垫层要求表面平顺, 形成坡度2%-3%的路拱, 以利于塑料插板排出的水能迅速从该垫层中渗出。
垂直设置塑料排水板：
（1）机械定位。机械进入加固地段不要损坏已铺设并压实的砂砾垫层。插板顺序从低处往高处, 定位时要保证桩锤中心与地面定位在同一点上, 并用经纬仪或其他观测方法控制桩锤或塔架的垂直。安设套管时, 套管顶端有便于起吊的吊钩或吊环, 并在套管上画出控制标高的刻度线。如套管接长时, 在打设前要试接, 要求连接口平顺密闭。
（2）塑料板与桩尖连接。在塔架卷筒上安置塑料板, 然后将塑料板通过套管从管靴穿出, 固定在桩尖上, 并一起贴紧管靴对准板位。
（3）沉管插板。刚开始时沉管要缓慢, 防止套管突然出现偏斜, 套管入土深度距设计标高约2m时, 要减慢沉管速度, 注意观察, 防止超深或碰上基岩时能及时采取应变措施。
（4）拔管前剪断塑料板。沉管达到设计深度后即可拔管, 拔管时要连续缓慢进行, 中途不得放松吊绳,防止因套管下坠而损坏塑料板。套管拔出后, 在砂砾石垫层上20cm-30cm处剪断塑料板。
（5）塑料板接头处理。如需将剩余塑料板与另一卷连接使用时, 将塑料板两头滤膜翻剥开, 先搭接板芯20 cm, 然后把滤膜翻卷盖住接头, 并确认泥土不能进入板芯。
参考文献：
[1] 朱勇,邓百洪,方建勤,左平强.高速公路路堤高液限土的变化机理及工程处理方法的研究[J]. 工程建设. 2006(02)
[2] 张鸽.浅析软土地基处理方法研究[J]. 广西轻工业. 2009(11)
[3] 李桂贤.浅谈强夯法在道路加宽施工中的应用[J]. 江西煤炭科技. 2010(02)
[4] 肖德芬,吴宝和.小口径钻孔组合桩技术在地质灾害治理工程中的应用[J]. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2009(07)
【关键词】软土地基处理方法施工工艺
中图分类号：TU471.8文献标识码： A 文章编号：
为有效提高质量水平，对于基建工程，我们要选择合适的设计和施工，应用最节省的施工方法。对软土的处理是非常关键的，根据不同的地质条件，不同的工程，要选择适合他们的建设方式，还要用最适合的加固地基的方式对性能差的地基进行加固。由于每一种方法都有它本身的局限性，因而要依据具体的工程情况，综合分析后再进行施工。认真分析，因地制宜的选择治理方法才能获得最高的技术经济效益。
一、软土地基的基本特征
1、含水量较高、孔隙比较大
软土的水分程度高，因此土质之间的缝隙很大，软土的有机成分少并且主要由粘土粒和粉土粒组成，蒙脱石、高岭石、伊利石是主要的粘土成分。该矿石的形态细小并且是薄片的形式，同时在表面还带有负电荷，它会和周围的水和空气导电，变成极水分子，最后会吸在物体上，形成一个个的水珠，以其在不同的环境中沉积就会有不同的形态。
2、具有明显的流变性
软土在受力和受重的情况下，会因力量的作用，慢慢的变形，并被力量慢慢剪切，让原有的抗剪切力量减弱，同时有可能在主体结构坍塌之后再产生起次要结构或辅助结构的沉降。
3、低强度
根据软土的性质，软土多半都是水分大的沉积土，自身的抗水抗压力不到20kPa，有效范围内的摩擦角只有几度甚至没有。软土土质的抗压能力和测试方法与它本身的排水条件有很大的关联，要想增大软土的抗压强度指标，就要采用固结快剪的方式，在软土受力的情况下，假如软土有完全的排水功能和抗压力，那么它的土质强度就能得到明显的改善。
4、渗透性小
软土的竖向渗透系数在(10-6)-(10-8)cm之间，可是水平情况下的数值就要高些，特别是在水平软土层夹砂的情况下。
5、在公路工程中造成的危害
软土地基的性质因地而异,因层而异,不可预见性大。在设计、施工过程中,稍有疏忽就会出现质量事故,常见的事故有:
勘察设计不详细或不准确, 导致对应该作软基处理的地段未作处理设计, 此类工例不少, 世界银行贷款项目也存在此类现象。
已知是软土地基, 但是未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物。工例有:汕头磊口大桥引道。由于高填土引起线外土地隆起, 民房受损。路基难以稳定,只好增加桥梁长度,建成后一段時间,仍然出现锥坡不均匀下沉,又做了处理, 现已改建新桥。中山县附近的狮窖口桥,原设计是拱式桥跨,台背填土较高。由于高填土的推力作用和地基严重下沉, 使桥台被推坏,拱体损伤,新路旁的老公路被挤移,将一条近10m 宽的水沟填塞,路外厂房和民房受损,迫不得已改变桥型(原拱桥拆掉重建梁桥),增大桥长,降低路堤。
由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用, 引起桥台发生变位以至损坏。在软土地基上的桥台, 基础不论是用支承桩或是摩擦桩, 由于台背填土引起软土层发生较大的沉降, 对桥台及桩基础产生纵向推挤向河中方向和负摩擦力作用,轻则使桥台发生位移或下沉,重则损坏桥台危及桥墩, 这种现象尤以轻型桥台为甚。此类现象出现不少给工程的进展和完工后的使用带来不利影响。主要问题是: 台背填土引起桥台向桥跨方向发生水平变位;先做桥台,后做锥坡及台背填土;锥坡没有按设计图纸做足,台背填土时把轻型桥台推坏;由于负摩擦力作用,引起桥台下沉。
二、公路施工中软土地基处理技术
1、先导段施工
（1）在确定软土地基处治施工前要进行先导段施工。
施工前要选择一路段, 采用不同的施工方案做试验路段, 试验路段根据规范要求, 其位置在现场选定并从中选出软基处理的最佳方案。
开工前向监理单位申报先导段方案, 试验结果以先导段总结形式报经监理工程师批准后, 可作为该种填料施工的依据。如检验先导段质量不合格, 要挖除重新进行试验。
对于软基处理按设计要求的方法做试验段, 才可大面积施工, 试验段所用的材料和机械设备与施工时所用材料设备相同。
记录压实设备和类型及每一层所需的碾压遍数和工序, 并按试验情况以书面形式向监理工程师提出拟在软基处理、填筑和压实工序中所用的设备类型及数量清单, 所用设备的组合及压实遍数、压实厚度、松铺系数和适合的含水量报监理工程师审批, 在监理工程师审批后指导软基处理段的施工。
（2）做好临时排水工作。
在软基处理工程施工期间, 为防止工程或附近农田、建筑物及其他设施受冲刷、淤积, 及时修建临时排水设施。
先行施工有永久排水的路段, 并与临时排水形成排水系统, 保证施工前和施工中不受水侵害, 同时保证施工场地流水不排入农田或污染自然水源。
在无法排水的平原及水位较高的湿地、水塘等路段, 根据现场实际情况制定排水或施工方案。
2、表层处理法
表层处理法用于地表面极软弱的情况。它是通过排水、敷设或增添材料等办法提高地表强度, 防止地基局部剪切变形, 保证施工机械作业, 同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有: 表层排水法、砂垫层法、敷设材料法、添加剂法等等。
（1）表层排水法。对土质较好因含水量过大而导致的软土地基, 在填土之前,地表面开挖沟槽, 排除地表水, 同时降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。为了使开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果, 应回填透水性好的砂砾或碎石。
（2）砂垫层法。对于地基上部软土层极薄且含水量大时, 在软土地基上敷垫厚0.5m-1.2m左右的砂垫层, 这样可达到固结软土层, 使砂垫层起到上部排水层作用; 同时, 砂垫层又成为填土内的地下排水层, 以降低填土内的水位; 在进行填土及地基处理施工时, 为施工机械提供良好的通行条件。
（3）敷垫材料法。对于地基土层不均匀, 可能发生局部不均匀沉降和侧向变位, 可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力来增强施工机械的通行,均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位, 以提高地基的支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广泛采用。
（4）添加剂法。对于表层为黏性土时, 在表层黏性土内掺入添加剂, 改善地基的压缩性能和强度特性, 以保证施工机械的行驶, 同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌, 除了降低土壤含水量、产生团粒效果外, 被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结, 使黏土成分发生质的变化, 从而促进土体稳定。
3、置换法
本法是以优质土置换软弱土, 确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分为人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换。其施工都比较容易, 多数情况下能在短时间内达到所要求的目的。从可靠性来说人工挖掘置换较优。置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土, 但必须进行充分压实。
4、加载法
加载法是为了预先促进软土地基沉降, 增加地基强度, 以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。促进地基固结沉降的方法有:在地基上增加总压办法; 减少土中的间隙水压提高有效應力法等。前者用填土荷载时, 一般为填土加载法, 后者又可分为通过井点、竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂, 覆盖不透水膜使之形成真空, 依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。采用填土加载法时, 须注意地基的稳定状态。而降低地下水法和大气压加载法则不必担心地基遭到破坏, 但受到地基适应性的限制且工程费用大, 一般不采用。
5、塑料排水板法
塑料排水板施工工艺主要有三个步骤, 即铺设水平排水垫层、垂直设置塑料排水板、填筑预压荷载并观测沉降量。
铺设水平排水垫层：首先对加固的地段进行排水疏干、清除表层草皮和杂物; 然后用人工铺设第一层砂砾石垫层, 厚100 cm,压路机静压4 遍-6 遍, 铺设后砂砾石垫层要求表面平顺, 形成坡度2%-3%的路拱, 以利于塑料插板排出的水能迅速从该垫层中渗出。
垂直设置塑料排水板：
（1）机械定位。机械进入加固地段不要损坏已铺设并压实的砂砾垫层。插板顺序从低处往高处, 定位时要保证桩锤中心与地面定位在同一点上, 并用经纬仪或其他观测方法控制桩锤或塔架的垂直。安设套管时, 套管顶端有便于起吊的吊钩或吊环, 并在套管上画出控制标高的刻度线。如套管接长时, 在打设前要试接, 要求连接口平顺密闭。
（2）塑料板与桩尖连接。在塔架卷筒上安置塑料板, 然后将塑料板通过套管从管靴穿出, 固定在桩尖上, 并一起贴紧管靴对准板位。
（3）沉管插板。刚开始时沉管要缓慢, 防止套管突然出现偏斜, 套管入土深度距设计标高约2m时, 要减慢沉管速度, 注意观察, 防止超深或碰上基岩时能及时采取应变措施。
（4）拔管前剪断塑料板。沉管达到设计深度后即可拔管, 拔管时要连续缓慢进行, 中途不得放松吊绳,防止因套管下坠而损坏塑料板。套管拔出后, 在砂砾石垫层上20cm-30cm处剪断塑料板。
（5）塑料板接头处理。如需将剩余塑料板与另一卷连接使用时, 将塑料板两头滤膜翻剥开, 先搭接板芯20 cm, 然后把滤膜翻卷盖住接头, 并确认泥土不能进入板芯。
参考文献：
[1] 朱勇,邓百洪,方建勤,左平强.高速公路路堤高液限土的变化机理及工程处理方法的研究[J]. 工程建设. 2006(02)
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[3] 李桂贤.浅谈强夯法在道路加宽施工中的应用[J]. 江西煤炭科技. 2010(02)
[4] 肖德芬,吴宝和.小口径钻孔组合桩技术在地质灾害治理工程中的应用[J]. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2009(07)