贵州省交通科学研究院股份有限公司 贵州贵阳 550008
摘要：含水量大、抗剪强度低、压缩性能高等是软土地基的系列特点，公路工程作业活动开展实施的过程中，软土地基的存在会在很大程度上诱发建筑物基础塌陷事故的发生，在给整个公路工程质量造成不利影响的同时，更会对相关人员的人身财产安全造成较大的威胁。软土地基处理技术的应用，能够通过改变地基的固有特性，强化地基的应用功能，保障工程质量的同时，降低事故发生概率，极具现实价值。
关键词：公路工程；软土地基；处理工艺
引言
现如今，人们生活质量快速提升，拥有的私家车数量逐年增加，对公路工程的使用要求也越来越高。严峻的交通压力迫使交通工程必须努力提高公路工程的整体质量，从而更好地服务于广大的民众。公路工程道路桥梁的桩基施工检测技术可以第一时间检测出桩基施工中存在的一些问题，从而有效地避免一些道路桥梁出现的路面损毁、坍塌的情况，进一步保障了公路工程的质量。
1 在公路施工中遇到的软土地基处理应遵循的原则
在公路建设过程中如果存在软土地基处理问题，一定要遵循相应原则进行科学合理的处理。首先要遵循经济合理的原则。在对软土地基处理方法进行选择与确定过程中，要对工程的施工进度、机械设备条件、环境保护要求和材料供应情况进行综合考虑，在保证软土地基处理质量符合工程需求的基础上对经济性加以考虑，从而达到节约工程成本的目的。对于软土地基来说，其特点主要体现在以下几个方面。首先，变形量较大。由于软土地基的含水较为丰富，并且水分不容易流出，这就会导致软土体很容易发生形变。其次，压缩时间相对较长。在进行软土稳定压缩的时候，往往需要较长的时间，主要是由于土体内部的空间相对较大，但是单个颗粒之间的缝隙却很小，其内部的水分很难在缝隙之间进行流动，这也就直接导致了其整体透水性相对较差，在不同荷载的作用之下，想要在短时间之内使土体内的饱和水分尽快排出还是存在一定困难的。
2 软土地基的危害及后果
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，对路基产生极大的危害，造成代价极大的后果：
2.1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。本身就是软基地段，施工平台没有处理，勘察机械就进不去，造成地质资料不详细或频率不足，造成软基地质触探不明。
2.2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。譬如：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，建成后一段时间，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。福建省沈海高速公路福州连接线段每年由于沉降要处理，现在打桩基，估计也是在增加桥梁。
2.3虽然作了软土地基处理，但是措施不力，施工不当造成路堤失稳。珠海南屏桥引道，虽然软土采用砂井结合分级加裁预压处理，路堤填土高度7m，南岸砂井施工完成后，仅填土到2.5m高（第一级加载）时就发生破坏，北岸在第三级填土完成时发生破坏。填土完成也发生破坏。经开挖分析，原因是地质资料不准确，填土速度过快，后加的反压护道又阻塞了砂垫层的排水通道。最后采取了挖深边沟排水（挖边沟时，原路堤底有大量的水流出），用袋装砂井（原先的砂并是无袋砂井）和铺土工布进行修复。
2.4堆料不当，未按规定分层填筑，填土过快，碾压不当，造成路堤失稳。新会虎坑大洞桥的引道，原设计对软基都作了袋装砂井结合砂垫层加固处理，由于投资限制，大部分路段的处理被取消。在施工过程中，有几处路堤发生滑塌现象，通车后整个路段不均匀沉降明显。主要原因是堆料不当，未按规定分层填筑，也未作施工观测，填土过快，碾压不当。其填料采用开山石渣土，其中含有大块石，运料没有做到均匀卸土，合理分层，而是堆成厚层用强振碾压，使强度很低、灵敏度很高的软土地基受到破坏。
2.5 扰动“硬壳层”或填筑不当，使“硬壳层”遭受破坏，导致路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层，被称为“硬壳层”。“硬壳层”可以起到承重和扩散应力作用，利用好“硬壳层”对于减少工程投资是有意义的。
3 地基处理方法和工艺
3.1强夯法
强夯法是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法。它一般通过8t~30t的重锤（最重可200t）和8m~20m的落距（最高可达40m），对地基土施加很大的冲击能，一般能量为500~8000KNm。利用地基图土中出现的冲击波和动应力，提高地基土的强度、降低土的压缩性、提高土层的均匀程度，减少可能出现的差异沉降。强夯加固地基有三种不同的加固机理：动力密实、动力固结和动力置换。采用强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土石基于动力密实的机理，即用冲击型动荷载，使土体中的空隙减小，土体变得密实，从而提高地基土强度。
3.2表层处理法
在软土层顶面铺砂垫层，主要起浅层水平排水作用。适用条件：用于路堤高度小于2倍极限高度（在天然软土地基上，基底不作特殊加固处理而用快速施工方法修筑路堤的填筑最大高度）软土层及其硬壳较薄，或软土表面渗透性低的硬壳等情况。亦可用于软土层稍厚但具有双面排水条件的地基。有排水砂垫层、换土砂垫层、砂垫层和土工布混合使用等形式。
3.3换填垫层处理
当软弱土层厚度不很大时，可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料（通常是渗水性好的砾料）称为换填或垫层法。换填材料：海砂（河沙）、碎石、石渣（宕碴）、煤灰、矿渣等。提高地基承载力，一般来说地基中的剪切破坏是从路基底面开始的，并随着应力的增加逐渐向纵深发展。因此，若以强度较大的土代替可能产生剪切破坏的软弱土，就可避免地基的破坏。加速软弱土层的排水固结，路堤直接与软弱土层接触时，在荷载作用下软弱土层中的水易侵入路堤因而使基底下的软弱土不易固结，甚至导致地基土强度降低而产生破坏。（如图）
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3.4 抛石挤淤处理
通过向流塑状、高灵敏度的淤泥表面大量集中抛填石料，依靠填筑体的自重或利用其他外力，如振动、强夯或卸载等，使淤泥的结构遭到破坏后挤开淤泥，强制置换饱和软土的地基处理方法。
3.5爆破排淤法
将炸药放在软土或泥沼中爆炸，利用爆炸时的张力作用，把淤泥或泥沼扬弃，然后回填强度较高的渗水性土壤，如砂砾、碎石等。爆破排淤较一般方法换填深度大、工效较高，软土、泥沼均可采用。
3.6碎石桩处理
碎石桩是指用振动、冲击或水冲等方法在软弱地基中成孔后，再将碎石挤入土中形成大直径的由碎石所构成的密实桩体。
3.7石灰桩处理
石灰桩是以生石灰为主要固化剂与粉煤灰或火山灰、炉渣、矿渣、黏性土等搀和料按一定的比例均匀混合后，在桩孔中经机械或人工分层振压或夯实所形成的密实桩体。石灰桩的主要作用机理是通过生石灰的吸水膨胀挤密桩周土，继而经过离子交换和胶凝反应使桩间土强度提高。除了上述的这些传统常见的处理方法之外，还有一些新的处理方法，比如高压水切割，这项工艺就是通过高压喷射水枪沿着水平的方向对浮泥进行切刮形成泥浆，对泥浆进行抽取。
4结语
针对公路建设中不同的软土地基，要根据处理原则结合道路状况、土质类型、工程造价控制等实际问题选用不同的处理技术和方法，或者也可将一些技术加以综合运用，力争处理效果的优良性，为公路建设工程安全、有序、可靠而经济的开展提供保障。
参考文献
[1]朱燕军.公路桥梁施工中软土地基施工技术分析[J].建筑技术开发，2017.
[2]王琦.针对道路桥梁工程中国软土地基的施工处理工艺[J].建材与装饰，2017.
论文作者:梁政
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/24
标签：路堤论文; 地基论文; 土地论文; 土层论文; 硬壳论文; 强度论文; 软弱论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;