何家军
云南省铁路总公司 650118
摘要：软土路基是高速公路工程建设中经常遇到的问题，如果对这些软土路基处理不到位，就会造成路面裂缝、塌陷和塌方等病害，从而给高速公路工程的稳定、安全造成严重威胁。本文就高速公路工程施工中软基特点进行分析，提出处理软基的关键技术。
关键词：高速公路；软土路基；软基处理技术
软土路基土质比较松软，承载力相对较低，且含水量也相对较大，满足不了设计需求，若不采取相应的技术予以处理，不仅容易使路基强度下降，同时还会出现沉降和下沉等现象，使路面出现塌陷、开裂，影响其正常使用。下面就软土路基特点进行了简单分析，并对高速公路工程施工中软基处理技术应用进行详细地论述。
一、软基特点分析
软土通常是于流水环境中不断沉积所形成的，层理显著且带粉砂颗粒，成分比较复杂，地区之间所存差异较大，其特点主要表现为以下三个方面：第一，空隙大且含水量高。构成软土的主要成分为粘土粒组与粉土粒组，含有少量有机质，在环境影响下沉积成为絮状结构，通常情况下，其含水量为35%～80%之间，孔隙比在1～2区间，流变性显著。第二，低抗剪强度。据调查资料显示，软土抗剪强度通常低于20kPa，其有效内摩擦角为20°~35°。于荷载不断作用下，若软土路基可排水固结，则其抗剪强度就会发生明显改变，固结速度越快相应的其强度改善情况也就更为显著。第三，结构明显。当原状软土受挤压或者振动后，其结构连接就会受到影响和破坏，此时软土强度明显下降，严重时呈现出流动状态。当软土受到扰动以后，伴随着静置时间增加，强度会逐渐恢复。于荷载不断作用或者自重下土层完全固结所需时间较长。
当前国内有很多高速公路工程项目建设所处路基属于软土路基，因软土路基自身抗剪强度较低，不可承受来自于路面的各种荷载作用，当荷载不断作用时，易影响破坏软土路基整体剪切或局部剪切，从而引起塌方或者失稳等问题。
二、高速公路软土路基处理技术
（一）表层处理法
当公路施工处的地表面极软弱的情况下，施工部门就可以使用表层处理法来处理地基，它是通过增添材料或是排水和敷设的办法来防止地基在局部剪切的情况下发生变形，同时把填土载荷尽可能地平均地分布在施工地基上，以此来提高公路的地表强度，然后保证后面的施工进程。而表层处理法可以通过很多中的处理办法来实施，比如说砂垫层法、敷设材料法、还有表层排水发和添加剂法等等。砂垫层法是针对地基的软土层非常薄并且含有大量的水分的时候，可以通过铺垫1m左右的砂垫层在软土地基上，以此来起到排水层的作用，来固结软土层，另外又是填土内的地下排水层，可以降低地基下的含水量。但如果出现大量的地下水渗出的时候，仅仅采用山砂作砂垫层是不能达到充分排水的效果的。在对砂垫层的材料的选择上也要注意，要尽量使用一些透水性好的材料，如果在地基中填入的是透水性能不好的材料可能就会妨碍侧向的排水。对于土质比较好的仅仅是因为含水量大的软土地基来说，可以直接通过表层排水法来解决，在对地表面进行填土之前就开槽挖沟，然后再填入一些透水性还的碎石或是砂砾。而对于地基土层不均匀的路段来说，可能会发生侧向变位或是造成局部的不均匀沉降，这样就可以通过垫付材料来防止上诉情况的发生，通过垫付材料的拉抗力来平均支撑填土的荷载，以提高其支撑能力。在材料选择方面可以选择土工布或是化纤无纺布等。当地基表层是粘性土的时候，就需要在表层土内添加一定的添加剂，比如说生石灰、熟石灰或水泥等等，来加强地基的强度。
（二）换填法
一是开挖换填法。针对部分软土，可以采用局部换填的方式，进行分层夯实处理。开挖深度一般在2m以上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在开挖换填时，主要选择砂卵石、灰土、工业废渣局部清除影响公路路基稳定的软土，用无侵蚀能力的低压缩材料进行置换。采用分层夯土的方法，按照软土的土层分布情况，进行局部换填。开挖换填深度不能低于2m。开挖填法所用原料主要选择灰土、砂卵石和工业废渣等，要确保换填土料粒径在15mm以下。在实施换填之前，要对块灰进行浇水处理使其粉化，并按照3∶7或2∶8的比例配置灰和土的。首先对路基底部进行碾压，再进行分段换填，在夯实好新铺灰土后，再进行下步工程。在选择换填材料时，以比较坚硬的卵石或砂石为主，含泥量在3%以下。在换填前，要先均匀地拌和砂石，再进行换填，换填的厚度在15～20cm之间，含水量要低于12%。在选择工业废渣或碎石作为换填材料时，其粒径应该为5～60mm之间，含泥量在5%以下。二是抛石挤淤法。就是将石块抛入软土路基底部，使淤泥挤出来，以此增强软土路基强度。采用这种软土路基处置方法，简单易行，效果明显。此类软土路基处置法主要适用于积水洼地的软土路基。这样的软土路基淤泥厚度较大，难以排水，因此可以抛入30cm以上的石块毛。在进行软土路基抛石挤淤处理时，必须坚持先中间后两边进行排挤，然后再借助压路机的碾压，将石块压实到位后，再将滤层铺设好。
（三）预压法
一是真空预压法。利用真空泵将软基土体孔隙中的水分和空气抽出来，从而使得土体的密实度增加，含水量下降，达到承载能力提升以及地基加固的目的。这种方法适用于地下水比较丰富、土体的渗透性比较差的软土路基，同时采用堆载预压方式比较困难，有较高的稳定性要求的软土路基，这种方法比较适用。真空预压法用到的是负压力的特殊作用，省去了堆载的时间、人力、物力要求，土体承受均匀的受力状态，路基的变形也就比较均匀，可以得到较大的沉降量。处理过后的路基，密实度较好，整体的抗剪强度、稳定性比较好。二是砂井预压法。砂井预压法通常也称为袋装砂井预压法，这种形式的施工方法用透水性优良、较长的砂袋来装砂，并用特殊的机械设备将砂袋打入到软土路基中，从而形成一个人工的排水通道。同时，在路基上铺设砂垫层，这样就与砂袋组成一个整体性的排水通道，并辅以预压的形式将土体中水分排出，实现排水固结目标。
（四）复合式路基法
通过将构造物设置在土体结构中，使其与土体构成整体符合式地基，从而增强路基的承载能力。在复合式路基法中，主要可以分为以下三种。
一是碎石桩。首先，用碎石桩置换软弱土体，以此增强路基的承载性能，提升其抗剪性和抗滑性。其次，通过碎石桩的挤压作用，可以使土体的密度、抗滑性和抗剪能力明显增强。第三，在挤压作用下，可以加快土体排水速度，可以促使土体固结的速度明显加快。碎石桩法主要适用于散粒类、黄土类和砂砾石路基。可以通过矩形或等边三角形的方式来布置碎石桩。在施工时，必须全面摸清路基、土体的性质，要让施工人员明白施工要领，能够规范他们的施工行为。二是水泥搅拌桩。通过利用水泥固化功能，将水泥与路基中土体进行搅拌，与土体颗粒固化成复合式地基，从而明显增强地基的承载能力。使用水泥搅拌桩，能够处理深度超过10m的软土路基，比较适宜于渗透性差、含水量大、抗剪力差的软土路基。三是CFG桩。它与水泥粉煤灰桩的材料不同，主要是采用水泥、碎石、石屑等，并通过一定的比例进行调配。这种处置方式主要适用于粉粘土、砂土、杂填土等软土达到25m深的路基。这种软土路基处理方式所用的施工周期短，具有较高的承载能力，加固效果好，容易控制施工质量，但是所需的成本投入比较大。
在高速公路工程施工中避免不了会遇到软基，由于软基自身含水量较高，抗剪强度较差，因此在一定程度上影响着工程施工。若未及时采取合理且有效的处理措施，很容易使路基稳定性下降，引起沉降、开裂等问题。对此，在高速公路工程施工中必须要采取合理且有效的措施技术处理软基，以保证其施工质量。
参考文献：
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[3]闫东霄,贾明辉,何乃武,王琛.公路工程软基处理技术及展望[J].公路交通科技(应用技术版),2014,04
论文作者:何家军
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/4/1
标签：土路论文; 路基论文; 地基论文; 预压论文; 强度论文; 碎石论文; 材料论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;