摘要：随着我国公路建设规模日益扩大，在软土地基上修建的公路越来越多，公路建设对软土处理的要求也不断提高。文章分析了公路软土地基日常几种常用的处理措施的适用条件及特点，为软土地基处理的选取最恰当处理方案起到一定的辅助作用。
关键词：公路；软土地基；处理措施
随着我国公路建设行业的发展，不仅要选择在地质条件良好的场地上从事建设，有时也不得不在地质条件不良的地基上进行修建公路。此外，科技的发展，建筑物的荷载日益增大，对变形要求也越来越严格，原来一般可被评价为良好的地基，也可能在特定条件下非进行地基处理不可。
一、软土简介
软土（Soft Soil）是淤泥（Muck）和淤泥质土（Mucky Soil）的总称。它是在静水或非常缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用形成的。软土的特性是天然含水率高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等，有的还具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质。在外荷载作用下软土地基承载力低、地基变形大，不均匀变形也大，且变形稳定历时较长，在比较深厚的软土层上，构筑物基础的沉降往往持续数年乃至数十年之久。
二、设计前调查研究与决策
在设计与方案决策之前，到现场搜集各种相关的资料，充分考虑各方的因素影响，对施工的顺利开展和工程造价管理起到直接作用。需要调查研究的内容包括：
（1）构筑物结构受力体系，以及荷载大小、分布和种类、基底压力、天然地基承载力和变形容许值等。
（2）地基的地质成因、软弱土层厚度、分布范围以及物理和力学性质等详细情况。
（3）应考虑施工中场地对环境的影响。
（4）充分考虑施工中用地条件、工期、工程用料的客观条件。工程用料尽可能的就地取材，以降低工程的造价。
三、软土地基处理常用方案
（一）换填
当软土地基的承载力或变形满足不了建筑物的要求，而软土层的厚度又不是很大时，将基础底面下处理范围内的软土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂、碎石、素土、灰土、粉煤灰、或其它性能稳定、无侵蚀性等材料，并压实至要求的密实度为止，这种地基处理方法称为换填法。
换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。特点是简易可行，但仅限于浅层处理，一般不大于3米，对湿陷性黄土地基不大于5米。如遇地下水，对重要工程，需有附加降低地下水位的措施。
（二）水泥土搅拌法
1. 原理和作用
水泥土搅拌法分湿法（深层搅拌法）和干法（粉体喷射搅拌法）2种。通过机械设备，将水泥粉或石灰粉与地基土在原位拌和，形成柱状水泥土体，达到提高地基承载力、减小沉降等目的。
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2. 适用范围及优缺点
适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。缺点是不能用于含石块的杂填土。
3. 机械设备的选用
国内目前的搅拌机有中心管喷浆方式和叶片喷浆方式。后者因喷浆孔小易浆液堵塞，它只能使用纯水泥浆而不能采用其他固化剂。中心管输浆方式中的水泥浆是从两根搅拌轴间的另一中心管输出，这对于叶片直径在1米以下时，并不影响搅拌均匀度，而且它可适用多种固化剂，除纯水泥浆外，还可用水泥砂浆，甚至掺入工业废料等粗粒固化剂。
（三）振冲碎石桩
1. 工作原理和作用
通过振冲器产生高频振动，联合高压水泵喷射高压水流，经过清孔后，从地面向孔中逐段填入碎石，每段填料均在振动作用下被振挤密实，直至地面，从而在地基中形成一根大直径的密实的桩体，对软弱土基起到置换、挤密、排水、加筋等多重作用。
2. 适用范围
适用于黏性土、疏松砂性土，人工填土，对于软土，经试验证明施工有效时方可采用。
3. 施工方法
振冲法具体可根据“振冲挤密”和“振冲置换”的不同要求，其施工操作要求有所差异。
3.1振冲挤密法
一般在中粗砂地基中使用时可不另外加料，而利用振冲器的振动力，使原地基的松散砂振挤密实。在粉细砂、黏质粉土中制桩，最好是边振动边填料。
3.2振冲置换法
在黏性土层中制桩，孔中的泥浆水太稠时，碎石料在孔内下降的速度减慢，影响施工速度，因此成孔后，留有一定时间清孔，降低泥浆的密度。
（四）松木桩
1.工作原理及作用
松木桩是通过将松木穿透软土垂直打入基底持力层，直接将构筑物的荷载作用传递至基底，从而达到提高地基承载力的目的。提高松木桩的密度，甚至还能起到挤密、排水、置换的作用。
2. 松木桩的优点
由于松木桩具有水泡万年不腐、造价低廉、施工方便、运输容易、工期短、适应性强等特点，并且可避免大量的土方开挖，因而在松木资源较为丰富的地区，用松木桩处理软弱地基在经济和技术上是可行的，它不失为一种处理软弱地基的有效手段。
2. 适用范围
一般软土厚度小于5米时较为适宜用松木桩处理，为了便于打桩，桩长不宜超过4米。作端承桩时，为了保证桩尖能进入持力层，上部可先开挖至基础的埋深后再打桩。桩的材料必须用松木，因松木含有丰富的松脂，这些松脂能很好地防止地下水和细菌对其的腐蚀，价格也较为便宜。
松木桩适宜在地下水以下工作，对于地下水位变化幅度较大或地下水具有较强腐蚀性的地区，不宜使用松木桩。
（五）抛石挤淤
1. 工作原理及作用
抛石挤淤为强迫置换的一种形式，通过在软弱土中抛入较大的片石、块石，使片石、块石强行挤出软弱土及积水并占据其位置，通过置换、挤密、排水等施工效果来提高地基承载力、减小沉降量，提高土体的稳定性。
2. 适用范围
抛石挤淤法经常适用于厚为的软土层和常年积水且不易抽干的湖、塘、河流等积水洼地，以及表层无硬壳、软土的液性指数大、蠕动性好、层厚较薄、片石能沉达至基底持力层的情况。
3. 施工特点
与其他处理方法相比，抛石挤淤法施工具有方便快捷、工艺简单、不必排水、不必清淤、施工组织迅速，特别适用于软弱地基表面存在大量积水无法排除，大型机械无法进入的施工区域。对施工区域附近石料丰富，运距较短的情况，采用抛石挤淤进行软基处理，可以有效节约施工成本，缩短工期。正是由于这些特点，抛石挤淤在沿海地区的地基处理工程中得到了广泛的应用。
四、结语
文章的要旨，主要是为了做好选用合理的软土地基处理方案的决策工作。通过前期的信息搜集、了解处理措施的适用及经济性，最终的目的，是为了选择最经济可行的处理方案。
地基处理方法多种多样，究其技术手段，无非是置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋等等。此外，还有强夯法、排水固结法、热加固、化学加固法等等，因实施条件的局限性或在现实生产中使用频率较低，所以就不再赘述了。
参考文献
[1]叶书麟 叶观宝. 地基处理（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.
论文作者:林添华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/26
标签：地基论文; 淤泥论文; 土层论文; 作用论文; 土地论文; 固化剂论文; 软弱论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;