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摘要：公路工程软土路基处理技术时公路工程中关键的一项技术，关乎公路工程的质量，本文主要介绍了软土的成因、分布、工程特性，进而介绍了软基处理技术以及使用条件，最后提出了提高公路工程软基质量的措施。
关键词：公路工程 软基处理 质量控制
引言
软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的特点，常见于滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的细粒土。同时软土也是我国公路工程建设中最常见的一种土，主要分布在珠三角、海峡两岸、长三角、环渤海一带。一般情况下，公路工程上的软土包括淤泥、淤泥质土、泥炭质土、杂填土、腐殖土、饱和粘土等，因为其压缩性高。承载力较低，也将其称之为软弱地层。但在公路工程中使用这种软土，需要一定的技术来对其进行处理，提高地基的强度，和稳定性，同时降低其压缩性。这种技术称之为公路工程软基处理技术。
软基处理技术目前已经成为公路工程的一门学科，其发展迅速，也成为我国公路工程中应用比较活跃的一种技术。近几年，随着软基处理技术的发展，目前软基处理技术经常采用多种软基处理技术结合的方法，也形成了丰富多样的复合地基加固技术。
1软土成因及工程性质
1.1软土成因和分布
软土成因大致可以分为三类，分别是海洋沿岸的淤积、内陆流域、河流盆地的淤积、山前谷地的淤积，通常将他们称之为沿海软土、内陆平原软土以及山前软土。一般来说，沿海软土分布比较稳定，并且相对来说沉积的区域比较大，厚度也比较深。而内陆平原的软土一般厚度也比较深，但其分布呈现带状或者片状，这是因为其受河流、湖塘、盆地的影响。相比较前两种软土来说，山前软土的厚度较浅，厚度变化也比较大，其分布受地形的影响呈现零星状分布。
1.2软土工程性质
在公路工程中，将软土称之为一种特殊类别的土。软土天然含水量比较高，一般是ω≥30%(或ω≥ωL)，有的含水量甚至超过100% ，呈饱和状态。软土的孔隙比e通常保持在 0. 9～2.0之间，e越大，表明其力学强度越低。软土的工程特性一般表现为以下几点：高压缩性、抗剪强度低、透水性低、触变、蠕变等。因为软土的各种特性，就要求在公路工程施工过程中对其进行加固处理，如果不对软土地基进行处理或者处理不当，则会产生十分大的影响，后期的公路路基会变形，影响公路工程的寿命和质量。
1.3软土工程地质勘察
在对软土工程进行地质勘察时，应该注意收集软土附近的地形、地貌、工程地质、水文地质、气象、地震等材料，按照地址勘察的相关规定，选择适合的勘探方法，对软土工程进行综合勘探试验和现场原位试验，对收集的数据和实验进行统计分析，这些前期基础能为设计提供准确的指标。对软土工程的勘察分为两个阶段，分别是初步勘察和详细勘察， 每个阶段都要按照准备进行，调查勘探实验的资料，后期进行实验统计分析。
2公路工程软基处理技术
公路工程关键技术之一就是对软土地基进行加固，加固的原理是土力学，同时运用到工程勘测、设计、施工、监测等综合学科。软土路基的处理方案是否合理，决定着公路工程的工期、工程质量等。因此，在选择软基处理技术时，要慎重，充分调查前期材料后，在选择合适的公路软基处理技术。
在选择软基处理方法时，要对软基的厚度和性状进行分析，从而选择合适的软基处理技术。一般情况下，我们将浅层软基认为是厚度小于3m的软基，而厚度大于3m的软基称之为厚层软基。根据软基含水量的不同，将软基分为饱和的软基和非饱和的软基。根据颗粒的不同，将软基分为粉(砂)性土软基和粘性土软基。对软基的厚度和性状分析之后，再结合当地的地质、水文、施工工具、材料以及环境等，选择软基处理技术，同时要依据就地取材的原则，避免浪费，在选定软基处理方案后，要计算分析比较，对软基处理方案进行预期的估计，进行综合考虑。
目前，我国的公路工程建设中有许多软基处理方法，也积累了大量的实际操作经验。我国公路工程的软基处理方法大致可以分为以下几种：换土垫层法、排水固结法、挤密法、置换法、胶结法等等。
2.1换土 ( 石) 垫层法
一般对软基厚度小于3m的软基会采用换土（石）垫层法，这个方法也是浅层软基的常用处理方法，一般常在山前软土和内陆平原软土工程中使用。因为软土路基的饱和度不同，采取的处理的方法也有所不同，一般饱和度低的软基采用垫层法，而饱和度高的常采用抛石挤淤法。垫层法的基本原理主要是对浅层软基进行挖除，再将一些稳定的材料或硬土层进行回填，最后进行碾压夯实。抛石挤淤法主要是将抛石(块石) 、碎石等填到高饱和度的软土中，进行强夯、挤淤的方法来加固软土地基。随着软基处理技术的发展，近几年出现了泡沫材料聚苯乙烯板 ( EPS)，其也可以应用到软基处理方法中，其质量轻，抗压强度高、耐久性好。
2.2 排水固结法
对公路工程软土路基的处理方法中还有一种是排水固结法，排水固结法主要是由排水系统和加压系统组成，因为软土路基中含水量比较多，要想将其固定，必须减少其中的水分，排水系统就可以将软土路基的水分抽排出来，排水系统主要分为普通砂井、袋装砂井、塑料板排水、砂垫层水平排水等。但是仅仅依靠排水系统达不到预期的效果，必须加上加压系统，加压系统主要分为堆载法、真空法、降低地下水位法、电渗法等，排水系统和加压系统的结合可以让土中的水快速排出，使土体固结。
2.3 挤密法
挤密法也是公路工程软基处理技术中的一种，该方法主要是利用挤压或振动使深层土密实，主要包括表层压实法、强夯法、土桩法、重锤夯实法、振冲挤密法、砂桩法、爆破法、松木桩法等。表层压实法主要是利用人工和机械对土体的碾压进行加固，这种方法一般适用于对湿陷性黄土或者松散无粘性土。强夯法主要是通过机械动能使深层土液化和动力固结，从而降低土层的压缩性，能够提高软土路基的强度，一般这种方法都是对碎石土、湿陷性黄土、砂土、非饱和粘性土及回填土等进行处理。重锤夯实法则是通过重锤的快速下落，对浅层图进行不断的冲击，来加固软土路基，此方法通常用在处理湿陷性黄土和松散非饱和粘土。松木桩法在实际施工中一般使用较少，该方法是利用松木不易开裂，不易腐烂的特点，对软基进行加固，该方法便捷使用，经济性好。
2.4 置换法
置换法主要是利用特殊材料和原来路基的结合形成复合地基，这种复合地基承载力比较强，可以有效的减少沉降，因此称其为复合地基的一种方法。置换法中所涉及的特殊材料主要包括振冲碎石桩、水泥粉煤灰桩 ( CFG 桩) 、强夯置换、石灰桩、低标号素混凝土桩 ( LCG桩) 、预应力混凝土管桩等。振冲碎石桩主要是对粉土、粉质粘土、素填土进行加固处理，该方法主要是通过振动冲头，一边喷高压水一边下沉成孔，之后一边填碎石一边振实，形成碎石桩。石灰桩则是通过机械对软基进行钻孔，然后将石灰压实形成状体，以此形成复合地基，一般这种方法用于处理饱和粘性土、淤泥质土、素填土等。强夯置换法通常是处理粘性土，这种粘性土比较容易软，塑性强，通常是一边夯实一边加入碎石，从而形成复合地基。CFG 桩、LCG 桩是在公路工程施工中应用比较广泛的一种方法，其主要是利用特殊的材料桩体，在碎石桩基础上加入粉煤灰、水泥等进行拌合，形成一定强度和粘性的地基，通常对粘性土、粉土、砂土等路基进行处理。预应力混凝土管桩通常在铁路工程和民用建筑中应用较多，其主要是对桥梁基础及深层软基进行处理。
2.5 胶结法
胶结法与置换法有类似之处，其工作原理是在土体中加入固化剂，利用固化剂与原地层形成的复合地基，胶结法主要包括水泥土搅拌法、注浆法、高压喷射注浆法。目前，在公路工程软基处理技术中应用最广泛的事水泥土搅拌法，水泥土搅拌法主要是利用水泥作为固化剂，通过机械的深层次搅拌，将地基深处的软基与水泥搅拌在一起，形成一定强度的复合地基。该方法主要是处理淤泥质土、粉土、粘性土及无流动地下水的饱和松散砂土等。一般情况下，利用胶结法来对公路工程软基进行处理，对其处理效果的质量要求十分高。
2.6常用软基处理方法及适用条件
不同的软基可能需要采取不同的处理技术，但是相同软弱地基也有可能选择不同的处理技术，在选择软基处理技术时，公路工程的施工单位往往会考虑到经济性，可操作性，处理效果等方面，从而选取最有的方法。本文结合多年来公路工程软基处理的经验资料，对几种公路软基处理的常用方法及适用条件进行归类， 见表 1， 其中 “* ” 代表可使用，“√”代表推荐适用。
国外在软土地基处理方面起步较早，因此，相对我国来说，软基处理技术相对先进，同时也积累了很多施工经验，目前的国外软基处理技术发展开始向先进科技发展。
以美国为例，简单介绍美国在高速公路建设中，常见的软基处理方法。美国除了应用本文以上提到的方法，还会应用一些新型的方法，例如，对废弃物进行再利用、地基土稳定生物加固、注入轻质泡沫土法、化学灌浆法、智能夯实法等。有此可见，未来公路工程软基处理技术将会向智能系统发展，智能夯实法在对软基处理过程中，能够实时测量和记录压实的质量、压实机实时力的变化，以及显示和增加需要压实的地方，同时还能够过于压实。
3软土路基施工质量控制措施
随着交通运输行业的不断发展，公路工程的质量对交通运输能力起着非常重要的作用，施工单位对公路工程建设质量也提出了更高的要求，因此，必须保证路基的质量。在公路工程软土路基施工过程中，要严格按照施工要求进行施工，控制施工的质量，积极研发新技术和新工艺来提高施工效率，同时降低施工成本。
一方面是有效管理施工技术。软土路基施工工程最重要的一个内容就是对施工进行管理。完善的施工管理制度有助于施工工程的顺利完成，同时也需要结合实际施工情况，管理发生一定的变化。首先，应该划分工作以及分配责任，因为软土施工技术自身的特点，不同的部门应该按照施工要求分管不同的施工工序，如果出现技术问题，相应的管理部门要及时解决技术问题，保证软土施工的正常施工。
另一方面，要注重对施工材料的管理措施。施工技术在一定程度上决定找施工质量，但是施工材料却是施工质量的关键环节，施工材料的好坏直接决定了施工工程的质量。首先，在施工前要严格把控施工材料的质量，选择供应商时，需要对其的资格进行审查，坚决反对以权谋私等腐败现象影响施工工程的质量。其次，在施工过程中要对施工材料的使用进行抽样检查，避免不合格的施工材料影响施工工程质量。最后，在工程验收阶段，再次对材料进行审核，做好每个环节的施工材料管理工作，保证软土路基的质量。
4结束语
公路工程在交通运输体系中起着十分重要的作用，保障着经济建设和人民的安全，同时软土路基作为公路工程施工中的一大问题，需要引起建筑施工的重视，因此在公路工程施工过程中，要重视软土路基的处理方法使用，切实符合施工单位的规范要求，同时为公路工程的后期工作奠定良好基础，保障公路工程的质量。
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论文作者:张富强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/12
标签：公路工程论文; 技术论文; 土路论文; 方法论文; 地基论文; 粘性论文; 质量论文; 《基层建设》2017年第8期论文;