李涛
天津市政建设发展有限公司
摘要：随着社会的进步和国民经济的发展，人们对出行的要求越来越高，交通工程项目的数量越来越多。而在交通工程施工建设的过程当中，会遇到不同的土质，如果没有对软土等做出有效的处理，将会给交通工程整体质量形成十分严重的影响。这就需要对软土地基的处理技术加以合理的选择和应用，继而促进工程建设质量的有效提升，为人们的出行方便和安全提供保障。因此文章就软土地基的处理方法进行分析。
关键词：软土地基；处理方法；公路工程、铁路工程
1.概述
在土木工程和建筑工程中经常会遇到软土地基，由于高层建筑、高速公路、高速铁路的发展，对地基的承载能力要求越来越高，天然的软土地基远远不能满足这些高档次的构造物对地基承载力的要求。地基中常见的软土，一般是指处于软塑或者流塑状态下的粘性土。其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程地质条件较差。选用软土作为路基应用，必须提出切实可行的技术措施。
为此，首先应做好深入细致的工程地质勘探工作，充分研究已有地质资料，采取调绘、钻探、原位测试及物探等综合勘测手段。查明路段所处的地形、地质、水文、气候、径流条件等自然环境条件和路基排水条件，明确松软土层的成因、类型、分布范围及其在路线通过地带分布的具体情况，确定软土层在纵向、横向的分布厚度、层次、各层土的土质及物理力学性质（如天然容重量、天然含水量、塑限、液限、孔隙比、内聚力、内摩擦角、承载力及渗透系数等）。根据地基土的工程特性，选用适当的处理措施。
2.软土地基的处理方法
经过长期的实践，在公路、铁路中形成了多种形式的软土地基处理方法，总结归纳有以下几种处理方法。
2.1挖除换填、抛石挤淤
表层分布厚度小于3m的软土时，可采用换填、抛石挤淤的方法进行处理。换填是将原路基一定深度和范围内的淤泥挖除，换填符合规定要求的材料。换填时，应分层铺筑，逐层压实，使之达到规定的压实度。
抛石挤淤是强迫换土的一种形式，它不必抽水挖淤，施工简便。抛石挤淤应采用不易风化的石料，片石大小随泥炭稠度而定。对于容易流动的泥炭或淤泥，片石可稍小些，但不宜小于30cm，且小于30cm粒径含量不得超过20%。
当软土地层平坦时，抛投应沿路中线向前抛填，再渐次向两侧扩展，使泥沼或软土向两侧挤出。软土地层横坡陡于1：10时，应自高侧向低侧抛投，并在低侧边部多抛投，使低侧边部约有2m宽的平台顶面。片石抛出软土面后，应用较小石块填塞垫平，用重型机械碾压紧密，然后在其上设反滤层，再行填土。
2.2 排水固结
排水固结基本原理是软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率。
排水固结法主要由排水和加压两个系统组成。排水可以利用天然土层本身的透水性，可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。为加固软弱的粘土，在一定的条件下，采用电渗排水井点也是合理有效的。具体方法有如下几种：
（1）堆载预压法：在建造建筑物以前，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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆临时的预压堆载一般等于建筑物的荷载，但为了减少由于次固结而产生的沉降，预压荷载也可大于建筑物荷载，称为超载预压。为了加速堆载预压地基固结速度，常可与砂井法或塑料排水带法等同时应用。如粘土层较薄，透水性较好，也可单独采用堆载预压法，适用于软粘土地基。
（2）砂井法：包括袋装砂井、塑料排水带等，在软粘土地基中，设置一系列砂井，在砂井之上铺设砂垫层或砂沟，人为地增加土层固结排水通道，缩短排水距离，从而加速固结，并加速强度增长。砂井法通常辅以堆载预压，称为砂井堆载预压法。适用于透水性低的软弱粘性土，但对于泥炭土等有机质沉积物不适用。
（3）真空预压法：在粘土层上铺设砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫层及砂井抽气，使地下水位降低，同时在大气压力作用下加速地基固结。适用于能在加固区形成（包括采取措施后形成）稳定负压边界条件的软土地基。
（4）真空-堆载联合预压法：当真空预压达不到要求的预压荷载时，可与堆载预压联合使用，其堆载预压荷载和真空预压荷载可叠加计算，适用于软粘土地基。
（5）降低地下水位法：通过降低地下水位使土体中的孔隙水压力减小，从而增大有效应力，促进地基固结。适用于地下水位接近地面而开挖深度不大的工程，特别适用于饱和粉、细砂地基。
（6）电渗排水法：在土中插入金属电极并通以直流电，由于直流电场作用，土中的水从阳极流向阴极，然后将水从阴极排除，而不让水在阳极附近补充，借助电渗作用可逐渐排除土中水。在工程上常利用它降低粘性土中的含水量或降低地下水位来提高地基承载力或边坡的稳定性。
2.3反压护道
反压护道是在路堤一侧或两侧填筑一定宽度和高度的护道，运用力学平衡原理，平衡路堤自重作用而产生的滑动力矩，以提高路基的稳定性。用作反压护道填料材质及护道的高度、宽度应符合设计要求。反压护道施工宜与路基同时填筑，分开填筑时，必须在路堤达到临界高度前将反压护道筑好。反压护道压实度应达到重型击实试验法测定的最大干密度的90%，或满足设计提出的要求。
2.4灰土垫层
当软弱土层的厚度在1~3m范围内时，也可考虑用灰土垫层来提高地基承载力，通常灰土为石灰土或二灰土（石灰粉煤灰）。做法如下：
（1）石灰土垫层施工前必须对下卧地基进行检验，如发现局部软弱土坑，应挖除，用素土或石灰土填平夯实。
（2）施工时应将灰土拌和均匀，控制含水量，如土料水分过多或不足时应晾干或洒水润湿，以达到灰土最佳含水量。
（3）分层松铺厚度按采用的压实机具现场试验来确定，一般情况下松铺厚度应不大于30cm，分层压实厚度应不大于20cm。
（4）压实后的灰土应采取排水措施，3天内不得受水浸泡。灰土垫层铺筑完毕后，要防止日晒雨淋，应及时铺筑上层。
2.5土工合成材料加筋路堤
用变形小、老化慢的土工合成材料作为路堤的加筋体，可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基承载能力，同时也不影响排水，故可提高路基的整体性和稳定性。
土工合成材料应具有质量轻、整体连续性好、抗拉强度较高、抗腐蚀性和抗微生物侵蚀性好、施工方便等优点；非织型的土工纤维应具备当量孔隙直径小、渗透性好、质地柔软、能与土很好结合的性质。
应根据出厂单位提供的幅宽、质量、厚度、抗拉强度、顶破强度和渗透系数等测试数据，选用满足设计要求的土工合成材料。土工合成材料在存放以及施工铺设过程中应尽量避免长时间暴露或暴晒，以免其性能劣化。
3.结语
综上所述，每一种软土地基处理方法均有一定的局限性，应尽量采用多种方法综合评价，尽可能地用最小的投入保证合格的工程质量、取得最大的经济效益。
论文作者:李涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/11
标签：预压论文; 地基论文; 荷载论文; 灰土论文; 路堤论文; 孔隙论文; 土地论文; 《防护工程》2018年第24期论文;