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摘要：我国公路行业规范对软土地基的定义是指强度低，压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。由于软土强度低，沉降量大，往往给公路工程带来很大的危害，如处理不当，会给公路的施工和使用造成很大影响。本文通过对软基处理施工质量控制及检测要点的分析，结合广东省揭惠高速公路软基处理实际案例，进一步探讨公路工程软基处理措施，为同行从业者提供有助于现场软基处治的参考。
关键词：软土；沉降；加固；排水
0 引言
随着经济建设的不断发展，我国基础设施工程的规模越来越大。截止目前，我国高速公路里程已达13.1万公里，位居世界第一。公路的建设地域已从沿海、平原等经济发达地区向内陆腹地、山区发展。然而，受地理位置的限制，许多公路不得不修筑在软弱土地基上。由于软弱土地基具有强度低、压缩性大和明显的触变性等不良特征，对于路基危害很大。因此，在路基设计与施工中，必须给予充分的重视，根据实际情况，因地制宜地处理，以提高地基的强度，减少其压缩性，改善其稳定条件。
1 软基处理施工质量控制及检测要点
软基处理一般包括浅层软基和深层软基（桥头、通道、涵洞）；软基处理方法主要有：预压+砂垫层法、预压排水固结法和复合地基法。预压+砂垫层法主要处理一般路基段的较浅软土层；预压排水固结法处理一般路基段的软土；深层软基处理主要采用塑料排水板、深层水泥搅拌桩和管桩复合地基等形式。复合地基法主要用于桥头、涵底处的软基处理及软土层较厚且路堤填土较高的路段。建设期软基处理质量的好坏直接关系到路基、路面、桥涵等构造物的安全；运营期软基处理质量对路基工后沉降影响较大，过大的不均匀沉降对路面结构影响较大，一般会产生一些病害，如路面开裂、路面纵向线性不顺、桥台跳车等，将影响行车的舒适性、安全等，降低高速公路的服务质量水平，因此控制软基处理施工质量尤显重要。
1.1 预压+砂垫层法
该法是在构筑物修筑前，通过临时堆填土石等方法对地基加载预压，达到预先完成部分或大部分地基沉降，并通过地基土固结提高地基承载力，然后撤除荷载，再建造建筑物，主要有超载预压法及等载预压法。主要适用于软土层厚度不大的软基处理，其要点是：
（1）必须严格把好砂源质量关，监理工程师和承包人一起考察砂源并取样进行各项检测，合格方可确定砂源。
（2）砂进场前承包人必须自检（砂的筛分试验、砂的含泥量、最大干容重、砂渗透），在符合设计要求的情况下才能进场。
（3）按承包人大于自检次数的20%的频率随时抽检；一旦发现进场砂不合格，立即下令承包人清理不合格砂出场。
（4）必须对报验的砂垫层的压实度、厚度、宽度、平整度等各项指标进行检查；特别是砂垫层厚度必须按频率进行挖验，如达不到设计要求必须返工处理。
砂垫层质量控制是质量控制的重点2 项指标为，①垫层材料一般设计要求无杂物的中、粗砂，含泥量应小于5%。②垫层宽度应宽出路基边脚50～100cm。由于受施工方对砂垫层作用及施工质量一般不重视，但该2 项指标对预压效果影响较大，所以上述2 项为质量控制的重点。
1.2 深层软基处理重、难点
深层软基处理多采用复合地基。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基的置换土体中设置加筋材料，加固区是由天然地基土体两部分组成的人工地基。
1.2.1 预压塑料排水板施工质量控制重、难点
该方法是将带状塑料排水带用插带机将其插入软土中，然后在地基面上加载预压，土中水沿塑料带的通道逸出，从而使地基土得到加固的方法。施工质量重点控制如下：塑料排水板超过孔口的长度应能伸入砂垫层不小于500mm，预留段应及时弯折埋设于砂垫层，与砂垫层贯通，并采取保护措施。
1.2.2 袋装砂井
(1) 清理场地，将路幅范围内原地面的淤泥、树根、腐植土等不适用材料全部挖除。
(2) 填筑土拱坡，以4%的横坡填成路拱形，并碾压密实。
(3) 填筑砂垫层，在路拱横坡上按设计要求和砂垫层施工要求均匀等厚的铺设砂垫层。
(4) 砂井灌砂不得过急，并保证砂桩的连续性；砂井内应灌中粗砂，灌砂率不得小于90%；砂井顶部应铺设砂垫层，使与砂井联结，以利排水；砂井回填使用的中粗砂含泥量不大于3%。
(5) 桩机移位至下一桩位，同时及时清理套管带出的淤泥土，并用干净的砂砾回填留下的洞穴，确保排水畅通。
1.2.3 预应力混凝土管桩施工质量控制重、难点
管桩复合地基具有较大的承载力，主要用于处理深厚软土地基。主要用于桥头、涵底处、锥坡段、过渡段的软基处理。施工方法主要有锤击法、静压法。其质量控制的重点是收锤标准或停止静压标准的控制，是保证施工质量重点，也是保证达到设计承载力要求的关键。另，焊接桩和管桩与托板的连接质量好坏对管桩的完整性影响较大，如何减小或避免锤击对焊接处损坏也是质量控制的难点。
1.2.4 深层水泥搅拌桩施工质量控制重点、难点
深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。由于水泥深层搅拌桩的施工非常隐蔽，因此对施工过程的事中质量控制是质量控制重点及难点，重点是搅拌深度及水泥用量及搅拌工艺等，难点是由于施工过程较长，很难对全过程进行质量监督，常见检测内容：
(1) 在成桩7 天内采用轻便触探仪检查桩的质量，触探点应在桩径方向1/4处，抽检频率为2%。
(2) 成桩28 天后在桩体上部（桩顶以下0.5m、1.0m、1.5m）分别截取3段桩体进行现场足尺桩身无侧限抗压强度试验，检查频率为2‰，且每一工点不少2 根。
(3) 成桩28 天后，按1‰或每一工点不少于2 根的频率，采用钻孔取芯法对其进行终检。
(4) 水泥搅拌桩施工质量允许偏差应符合相关规范的规定。
在采用钻芯法检测评定水泥搅拌桩的整体搅拌均匀程度、施工长度、强度和完整性等指标等多项指标时，鉴于目前没有针对性很强的规范可依据，施工质量综合评定原则尤为重要，该项质量检测评定的难点。目前多参考桥梁基桩抽芯检测的相关标准进行。在检测桩身强度指标中，由于深层水泥搅拌法对淤泥或淤泥质土层效果较差，当地层中存在该土层时，如何合理截取整根桩代表性的芯样获取强度指标（一般无法取样），一致的规范可依据，因此在评价桩身强度指标一般会存在一定的争议，因此在进行钻芯法检测前，应对所使用技术规范及质量评定办法进行明确。
2 揭惠高速软基处理案例项目K26+208-K26+331段位于汕头潮阳区贵屿镇规划的循环经济产业园区（军寮中桥-贵屿循环经济区高架桥段，构造物间距约350m），原地貌为水塘。根据钻孔资料，分布有厚度约5.3-6.7m不等的淤泥、淤泥质粉质粘土，原设计软基处理采用预应力管桩方案，砂垫层厚度35cm，碎石垫层为30cm，桩径30cm，桩长18m（沉桩至细砂层）。2017年11月12日，该路段右幅路面上基层施工期间，右幅路面出现纵向裂缝，而后路基短时间内出现下沉、坡脚处起拱、开裂、下陷、滑移。
经分析，初步判定为因管桩桩身倾斜或折断引发的软基下沉及侧向滑移塌陷。
（1）该路段原地貌为鱼塘，鱼塘底部为饱和流塑状淤泥层（厚度约6m），含水量>80%，抗剪强度约15kPa，极限承载力约80KPa，流塑状淤泥极大降低了桩间土的复合承载力；同时，原路基横断面地面线自左向右呈斜坡状，对路基稳定性造成不利影响。
（2）该路段征地拆迁困难，无法提供红线外施工便道，施工便道设于右幅路基范围，重型运输车辆长期通行于右幅路基填筑段，可能导致部分管桩在重型车挤压下发生倾斜。
（3）该路段工期较为紧张，路面结构层施工过于密集，集中快速的加载以及水稳料、沥青运输车辆通行时产生的动荷载叠加，致使地基承载力瞬间突破临界点。
（4）相邻软基路段（K26+075-K26+208段，原设计采用袋装砂井排水固结法）曾于2017年4月发生塌陷滑移，受滑塌牵引作用影响，可能已导致K26+208-K26+331段部分管桩发生倾斜甚至断裂。结合项目专项研讨会议意见以及项目工期要求，设计单位提出两个处治方案：方案一为整幅卸载+补打管桩+全部轻质土路堤；方案二为整幅卸载+补打管桩+部分轻质土路堤。其中，管桩按全断面加密布设，桩径调整为40cm，桩帽增设系梁，同时预留一定厚度的工作层。
3结语
随着高等级公路的修建，软土路基问题越来越突出，已成为影响工程质量、进度和造价的关键因素之一。因此，加强高等级公路软基处理的研究，科学地选择经济有效的软基处理方案，是确保高等级公路工程质量的重要保证。
参考文献：
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[4]张志建.路桥工程施工中的软土地基处理技术分析[J].交通世界，2016(03).
论文作者:曾伟斌
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/14
标签：地基论文; 预压论文; 路基论文; 质量控制论文; 淤泥论文; 强度论文; 土层论文; 《防护工程》2018年第30期论文;