摘要：介绍了软土地基的特征，总结了公路建设过程中软土地基的处理方法，比较了各种软基处理方法的优缺点，以供公路工程建设地基处理借鉴。
关键词：软土地基；公路工程；处理方法
1软土地基概况
所谓软土地基，是指是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
2公路工程软基处理
道路建设中，路基的设计与施工是非常重要的环节，良好的路基是保证车辆安全运行的前提。施工过程中，由于地质条件的差异，经常会遇到软土地基的问题。软土可划分为淤泥类土和泥炭类土两大类，其中淤泥类土包括淤泥和淤泥质土，泥炭类土包括泥炭和泥炭质土。路基中常见的软土，一般是指外观以灰色为主、天然含水量大于或等于液限、天然孔隙比大于或等于1.0的细粒粘性土。软土的工程地质较差，在设计时需要对软土地基采取处理措施，否则在车辆荷载作用下很容易发生较大的水平和竖向变形。因而，软土地基的设计与施工成为工程界的热点。
所谓地基处理，就是对原有地基进行加固和处理，改善原有路基的强度、刚度及稳定性，使其满足正常使用下的要求，具体表现在：①加固后作用于路堤上的荷载必须小于路基的承载力，不至于发生破坏。②处理后路基的水平和竖向变形必须小于规范要求的数值，以使路基的稳定性得到保障。
3软土地基处理方法
随着土木工程的发展，软土地基处理技术也日臻成熟。迄今为止，国内外已有十数种地基处理施工方法。根据处理机理的不同，可将这些施工工艺分为如下几类：①置换作用。即挖除软弱土层，替代以其它材料，如置换法。②挤密作用。即通过一定措施降低地基土的孔隙率，增加土的压实度。如加筋法、预压法、强夯法、碎石桩法。③胶结固结作用。即通过注浆、搅拌等方式，形成复合地基，以达到加固土体的目的。如深层搅拌法、喷射搅拌法、注浆法。④排水固化作用。即使土体固结排水或降低地下水水位，以增强土体的稳定性。如砂井法、塑料板排水法、降水法、石灰桩法。⑤冷热处理作用。即将土壤冻结，增强土体的强度，如冻结法；或将土体焙烧，使土壤中的水分蒸发[5]。伴随着施工工艺的发展，与地基处理技术相关的施工机械与材料、理论研究与现场检测等技术也得到了发展。
（1）置换作用法
此方法适用于浅层软土地基的处理，常用的方法有置换法和抛石挤淤法。所谓换填法，就是利用人工或机械设备，将路基内的软弱土层挖除，然后回填强度高、压缩性低的一般土或砂、碎石、矿渣等。该方法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理，包括淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、膨胀土、杂填土、冻土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理，仅限于处理浅层地基。如果地基土的挖除深度在3m以内，此法是经济可行的，挖除深度过大则不可行。所谓挤淤法，就是向流塑状的淤泥质土内投掷片石，利用片石的自重及上层土体的挤压，将淤泥质土挤出土基范围，然后整平路面，利用振动碾压器对片石进行压实，形成片石垫层，达到置换土体的作用，此法适用于表层薄弱、无硬壳的土层，也适用于厚度3～4m的软土层和常年积水且不宜抽干的河塘、小湖的地基处理。
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（2）挤密作用法
根据处理机理的不同，可将这些施工工艺分为如下几类：①加筋法。 土的加筋是指在土基内平行铺设土工合成材料，形成人工复合土体，即加筋土。它可以提高地基承载力、减少沉降和增加地基稳定性。这种起加筋作用的人工材料称为筋体。常用的加筋法有加筋土法、锚固法、树根桩法、低强度砼桩复合地基法、钢筋砼桩复合地基法等多种方法。②预压法。预压法指的是为了减少路基的工后沉降量、提高土体的承载力，预先在土基上施加一定静荷载，待土体沉降并压实后再卸去荷载的方法。对土体预先加压，使土体预先完成大部分沉降，能够提高土基的承载力。预压法适用于淤泥质粘土、淤泥与人工冲填土等软弱地基。预压的方法有很多，主要有堆载预压和真空预压两种。③强夯法。强夯法又名动力固结法或动力压实法。此种方法是将重锤（10-40t）提升到一定高度（10-40m）后，让重锤自由下落，对地基进行夯实。在下落过程中，根据功能原理，重锤的重力势能转化为动能。在重锤与土基接触的瞬间，重锤对土体产生强大的冲击能，大小大约有6×105～8×106J。强大的冲击能使土体得到压实，土的压缩性降低，强度提高。同时，强大的冲击能能够改变不良土质的抗液化条件，消除不良土质的湿陷性。④碎石桩法。所谓碎石桩法，就是在地基中设置一根根由碎石组成的竖向桩体，这些桩体和原有土体形成复合地基，能够提高土基的承载力，减少沉降量。碎石桩桩体本身具有良好的透水性，有利于土体内孔隙水的渗透和孔隙水压力的消散。另外，碎石桩复合地基具有良好的抗液化性能。
（3）胶结固结作用法
常见的有：①水泥搅拌桩法，就是将水泥作为固化剂，掺入到土体中，利用机械强制搅拌水泥和土体，形成桩体。在搅拌成桩过程中，水泥和土发生一系列物理化学反应，固化后形成的复合地基承载力提高，弹性模量增大，从而达到加固软土地基的目的。②高压喷射注浆法，就是利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定深度后，以20～40MPa压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层。当能量大、速度快脉动状的射流动压大于土层结构强度时，土颗粒便从土层中剥落下来。一部分细颗粒随浆液或水冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土层中形成一个固结体。
（4）排水固结作用法
常用的处理方法有：①塑料排水板法，是带有孔道的板状物体，插入土中形成竖向排水通道。因其施工简单、快捷，应用较为广泛。主要效果是加速固结沉降，附带效果是控制剪切变形，促进强度增长。最大有效处理深度18m。②砂井法，是利用各种打桩机具击入钢管，或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用，又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层，以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m时。最大有效处理深度18m。③冷热处理是指通过冻结土体，或焙烧、加热地基地基土以改变土体物理力学性质以达到地基处理的目的，它主要包括冻结法和烧结法。
4结语
软土地基的设计和施工一直是工程界的热点。针对不同的软土地基，要能根据工程实际制定出相应的处理方案。
参考文献
[1]柴振超.高速公路改扩建工程软土地基处治技术研究[D].广州:华南理工大学硕士学位论文，2009.
[2]建筑地基基础设计规范[S].GB50007-2002，中华人民共和国建设部，2002.
[3]李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M].北京：中国电力出版社.2006.
论文作者:黄锋,吴闪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/29
标签：地基论文; 土层论文; 土地论文; 预压论文; 路基论文; 淤泥论文; 方法论文; 《基层建设》2019年第18期论文;