摘要：高速公路工程对于我国经济建设和国民生产和生活的质量水平有着重要的影响，确保其路面强度以及稳定性达到要求的一个重要条件就是路基稳定性与强度，对软土地基的有效处理，可以加强软土的质感，进而稳定地基。文章针对软土地基的处理技术进行分析和研究。
关键词：高速公路；软土地基；处理技术
前言
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。
1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，地区之间存在差异较大，其特点主要表现为以下三个方面：（1）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。（2）抵抗剪强度。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°。在荷载不断作用下，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。（3）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的荷载作用，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，以此引起塌方或者失稳等问题。
2高速公路软土路基浅层处理技术
高速公路浅层软土路基施工处理技术主要适用于软土路基深度小于3m、承载力不足的浅层软土路段以及高速公路的低填浅挖路段。主要施工处理技术有换填法、抛石挤淤以及浅层加固技术，其施工处理要点如下所示：
2.1换填施工处理
换填技术在高速公路软土路基的施工处理中最为常用，施工技术也最为简便，就是直接将路基一定范围内的软土层直接挖除以后，按照路基施工技术规范中的要求，换填CBR值较高、粒径合格的碎石、砂砾等材料，分层碾压密实，提高路基的承载力和稳定性。
2.2浅层加固技术
浅层加固技术主要是采用路拌机等机械直接向软土路基中掺人水泥或者石灰等固化材料，通过水泥及石灰与软土的化学反应，改善软土土层性质，提高路基强度。
2.3抛石挤淤施工处理
抛石挤淤施工处理方式主要是针对软粘土、淤泥质土以及坑塘等积水洼地不良软土路基的施工处理，通过向软土路基范围内抛填较大粒径的块石或者是片石等，将软粘土、淤泥等挤出路基范围，将饱和软土路基进行强制置换，进而恢复路基的承载力和稳定性。抛石挤淤的施工作业流程首先进行清淤施工，直至清理到原状土，采用机械抛填粒径在30cm以上的石块，并采用碎石灌缝，之后施工干砌石护面。
3高速公路中层软土路基处理技术
高速公路中层软基处理主要适用于处理深度在3～15m的软土路基，较为常见的处理技术主要有塑料板排水板法、水泥搅拌桩、强夯置换法以及挤密碎石桩技术。
3.1塑料板排水法
塑料排水板法主要是通过采用专用机械将塑料排水板插人软土路基之中，借助排水板在软土路基土层之中形成竖向的排水通道，结合外部施加的预压，起到加速软土路基固结沉降的作用。塑料排水板的具体施工工艺流程为场地平整一开挖排水沟一铺设砂垫层一放样一机具定位一排水板穿靴、插套管一割断排水板一机具移位重复施工。
3.2水泥搅拌桩施工
该方法的原理为在水泥加固物理化学反应的基础上，借助于相关的机械设备把水泥喷入到需要处理的软基内，同时上下进行搅拌，使水泥和土产生水解水化反应形成为凝胶体，最后形成为稳定性强的结构整体，以此使土体整体强度得到增强。对于水泥搅拌桩的施工作业参数，一般控制水泥的掺量在10%～20%左右，具体掺量根据软土路基的天然含水率确定，桩径控制一般不小于O.5m。在水泥搅拌桩的施工中，一般采取先将搅拌机下沉到设计深度，之后将水泥浆通过机具中心管压人软土层，并匀速提升、边喷边搅，提升速度一般控制在不超过5Ocm/ min，之后按照38～75cm/min将搅拌机旋转迫沉，按照不同路基情况采取“两搅一喷”、“四搅四喷”、“六搅六喷”等工艺完成搅拌桩施工。
3.3强夯置换
强夯置换法主要是通过将夯锤提升到一定高度以后，产生强大夯击能夯实地面并形成坑洞，在坑洞内填人碎石以后再次进行夯击，形成置换桩墩，并促使墩间软土形成具有较高承载能力的复合地基。在强夯置换施工中，重点是确保各项施工参数的合理控制，主要是控制有效加固深度（按夯击系数/重锤重量/重锤落距）、夯击能要求（粗粒土1000～3000kN·m/m2，细粒夯击能1500～4000kN·m/m2、夯锤重（10～25t）、落距（8～25m）、每点夯击数与路基夯击遍数（一般情况下控制夯击数在5～10击，遍数在2～3遍）。施工作业流程为：场地平整－放点－点夯－填入碎石－第二次点夯－填入碎石－第三次满夯－平整场地。
3.4振密挤密
经振动或者挤密迷失深层土，所谓砂桩是指借助于打桩机于松散人工填土或者砂性土中进行冲击，振动成孔且灌填砂料以后所形成的一种桩体。成桩中，因附近砂性土发生挤密，或者同时产生振密作用、挤密作用，以此使附近土体密度得以增强，有效改善地基整体稳定性以及承载能力，防止和减少地基沉降现象的发生，消除深层土体液化性或者湿陷性。在以往工程实践中，挤密砂桩最开始在挤密砂土地基中使用，而伴随着各种高效能和现代化专用机具出现，该类型砂桩又开始在液化粉土地基加固中应用，且获得了良好效果。在近几年的研究中，经联合应用预压法，使得软基性能发生了明显的改善，目前已得到广泛应用。
4高速公路深层软基处理技术
深层软土路基施工处理技术主要适用于软土路基厚度较大，一般在15m以上的软基处理，常见的施工处理技术主要有CFG桩以及PHC管桩等施工处理技术。
4.1 CFG桩
CFG桩主要是通过采用碎石作为主要材料，并向其中按照适当比例掺入粉煤灰、碎石屑以及水泥等，拌制而成的具有较高粘结强度以及刚性的桩体，将桩体与桩间软土形成复合地基。在CFG桩的施工参数控制上，一般控制桩长进入承载力较好的下卧层1～2m，桩径一般控制在350mm以上，桩间距需要根据地基承载力计算，桩体强度则需要确保桩体配合比的标准养护的试块强度应不低于单桩承载力强度的3倍；级配碎石褥垫层厚度在150～300 mm。常用CFG桩施工工艺主要有振动沉管灌注成桩法和长螺旋钻孔泵压混合料成桩法两种施工工艺，具体使用条件如表1所示：
4.2 PHC管桩
PHC管桩就是预应力高强度混凝土管桩，通过采取锤击、静压、引孔、钻孔等方法进入软土层，改善软土路基的承载能力。PHC管桩由于桩身强度非常高、单桩承载能力以及抗弯拉性能优越、穿透力强以及施工速度快等一系列的优点，因而在深层软土路基的施工处理中应用非常的普遍。现阶段在施工较多的采用锤击、静压施工工艺，施工工艺技术要求如表2所示：
5结语
总之，软土地基是在公路工程建设过程中存在的普遍性问题，若软土地基处理不好，将影响整个工程项目的施工质量及后期的使用寿命。在对软土地基进行处理时，应将工程质量与工程成本放到同等重要的地位，综合考虑土壤性质、公路质量要求和施工环境，在保证处理效果的基础上，选择成本低的处理方案，以确保工程项目的性价比最高。
参考文献：
[1]于超，刘伟．试论高速公路软基处理设计以及施工质量控制要点[J]．商品与质量·建筑与发展，2014（5）
[2]林敬樟．软土地基处理技术在公路施工中的应用探究[J]．科技与企业，2014（15）
论文作者:朱永飞
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月上
论文发表时间:2016/9/12
标签：土路论文; 强度论文; 路基论文; 技术论文; 高速公路论文; 碎石论文; 水泥论文; 《建筑建材装饰》2015年10月上论文;