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摘要：随着我国经济发展，公路网、铁路网建设日臻完善，建设中也常遇到各种不良地质条件情况，软土地基是路桥建设中常见的一种不良地质条件，笔者结合自身实践，从软土地基的特征及鉴别、处理任务及常见处理方法的选用原则展开探讨，以供同仁参考。
关键词：软土地质；处理；方法
1 软土地基的特征及鉴别方法
软土普遍定义为从软塑状态到流塑状态的一种饱和的土层，其作为道路地基，变形和稳定的时间都比其他土层来得长。常体现为，在自然状态下可保持稳定，当发生扰动，结构极易破坏而发生流动的特点。软土按不同的形式分，种类很多，但大多都体现以下共同特征：
⑴天然含水量高（通常≧30%），相对含水量大（通常>1.0）；⑵天然孔隙比大（通常>1.0）；⑶软土饱和度高（通常≧100%）；⑷渗透系数小（通常<10-6），自然沉降固结速度慢，时间长；⑸粘粒含量高，塑性指数大（常介于13~15之间）；⑹高压缩性，压缩指数大（通常>0.005MPA-1）；⑺强度指标小（抗剪强度常<0.02mpa）；⑻具有高的灵敏度（常介于2~10之间），流动变形特性显著。
软土形成的原因复杂、多样，总体与水侵蚀、土料特性有关。软土分布常分布于沿海地区、三角洲及冲积平原地区、山谷及冲积河沟地域三种地形中，并非所有的软土均具备上述全部特征。软土的鉴别根据不同的土层种类，划分指标存在一定的差异。软土土质类型大体可分为淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土、粘土、粉质粘土、粉土等，各类软土的鉴别指标如下表。 （下表：软土鉴别指标）
上表中，各类土具有多个指标时，只要天然含水率和孔隙比两个指标满足，即可划定为软土。
2 软土地基的处理任务
软土地基处理目的是重点解决软土层的沉降和稳定两方面问题：
（1）解决沉降问题的任务是避免软土地基的工后沉降。避免工后沉降需同时解决软土地基底层的沉降和避免软土地基层的本身压缩性引起的沉降。重点需要降低地基的压缩性，改变地基的透水特性。
（2）解决稳定问题的任务是避免软土地基受荷载等外力以及环境因素影响而发生形变、强度减少或破坏的情况。重点需要做好以下三方面：一是能过控制剪切变形，防止地基受荷载作用而隆起或流动；二是改变地基周边环境，采取措施提高地基自身强度，避免软土地基层的收缩形变；三是通过调整路堤形式或增加路侧约束措施等，减少软土地基侧向滑力，增加地基抗滑能力。
3 常见的软土地基处理方法的选用原则
软土地基常见的处理方法有置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋等，各种方法的工艺要求、处理原理和技术要求，本文不赘述。笔者结合经验及成熟方法的应用情况进行归纳，根据软土层厚度、软土地基处理任务和处理原理的不同，整理出浅层、中层、深层三种软土深度以及改变受力体系四类软土地基处理方法的选用原则：
3.1 浅层软土地基处理方法的选用原则
浅层软土地基处理方法的选用原则适用于地基承载力不足的浅层软土路段以及低填、浅挖路段，为满足路面结构和路基对地基的强度要求所采取的软土地基方法。常见的处理方法有换填法、排水垫层法、浅层加固法、抛石挤淤、爆破挤淤法等。其中，换填、挤淤均属置换法。其选用原则如下：
（1）当浅层软土深度小于3m以内的路段，优先采用排水垫层结合换填法或浅层加固法。
（2）当填土路基高度小于2m及浅挖路段的软土地基，也可优先采用排水垫层结合浅层加固法。
（3）当填土路基高度大于等于2m，浅挖软土深度小于等于3m的路段，可采取全部换填法处置。该方法需要同时结合弃土和取合格土的条件进行应用。
（4）对于湖泊、水塘、滩地和常年积水的洼地，表层无硬壳层，软土呈流塑状，层厚较薄时，可采用抛石挤淤法；对处置厚度超过5m的，应采用爆破挤淤法。
3.2 中层软土地基处理方法的选用原则
中层软土处理是相对于浅层软土进行定义的，本文是指处理深度在3~15m的软土处理。中层软土地基处理方法适用于软土地基相对较厚的路段，在较深的软土地基中处理具有一定的优势，常见的处理方法有袋装砂井、塑料排水板、水泥搅拌桩、挤密碎石桩、强夯置换等。其中，袋装砂井、塑料排水板均属排水固结法；水泥搅拌桩属胶结法，挤密碎石桩属挤密法，强夯置换属于夯实法。其选用原则如下：
(1)当深度超过5m，且含水量大、孔隙比大、压缩性高的软土层（主要为饱和粘性土）时，应优先采用排水固结法。处理深度在15m以内的，优先采用袋装砂井处置；处理深度超过12m的，可采用塑料排水板处置；处理深度在12m~15m之间的，可根据排水固结时间、现场条件、资源配置等情况综合设定。袋装砂井和塑料排水板通常结合堆载预压或真空预压方式来提高排水固结效果。
(2)在十字板剪切试验的抗剪强度大于10KPA，且填土路基不大于7m，处置深度不超过15m的路段，优先选用水泥搅拌桩。在靠近城镇、村镇等环保要求较高的路段，应配套采取环保手段。水泥搅拌桩分为粉喷法和湿喷法两种，当含水率在30%~50%之间时，一般采用湿喷法；当含水率超过50%时，大多采用粉喷法。湿喷法通常采取单向搅拌工艺，为提高效率，在具备条件时可采用双向搅拌工艺。
(3)当软土层为砂土、粉土、素填土等土质时，可优先适用挤密碎石桩。桩体应填充反滤性较好的碎石、砾石、卵石等材料，以确保形成渗透性较好的竖向排水降压通道，加快土体固结沉降。
(4)处理深度不超过10m，含水率、孔隙比、饱和软粘土占比较少的路段可视条件采用强夯置换法。当含水率大于60%，孔隙比大于1.5，粒径小于0.005的粘粒超过30%的饱和软粘土中，采用强夯置换法通常认为处置效果不够理想。
3.3 深层软土地基处理方法的选用原则
深层软土处理是相对于浅层、中层软土进行定义的，本文是指处理深度在大于15m的软土处理。常见的处理方法有水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）、高压旋喷桩、预应力高强混凝土管桩（PHC桩）、钉形水泥土双向搅拌桩等，四类均属加固土桩类。其选用原则如下：
(1)CFG桩既可用于挤密效果较好的填土、非饱和性粘土等，也可适用于饱和性粘土等挤密效果较差的土层，属高粘结强度桩，常与桩间土和基础间设置褥垫层，提高复合地基的效果。
(2)高压旋喷桩适用于淤泥、淤泥质土、流塑、软塑可塑性粘土、粉土、砂土、黄土、素填土等地基，强度较搅拌桩高，但造价也较高。
(3)PHC桩适用于抗震设防烈度不大于9度的地区，对软基中有孤石、地下障碍物多、有坚硬夹层且不可作为持力层的情况不适用。
(4)钉形水泥土双向搅拌桩适用于处理粉土等无流动地下水的松散砂土地基，当含有腐蚀性地下水时，必须进行现场试验。
3.4 改变软土层受力体系的软基处理方法选用原则
改变软土层受力体系的软基处理方法有土工合成材料处置和反压护道法两类。土工合成材料处置是通过在路堤底部增设土工格栅、土工网等材料，均化路基应力分布，提高路基整体承载力和抗剪力；反压护道是通过增加软基侧向约束，减少路基的侧向滑力；均通常应用于防治竣工的沉降、侧滑的软基处理方案中。
结语：
鉴于软土地基的处理方法的多样性，对软土地基处理方法的选择是一个系统的决策过程，其涉及的因素较多，需要工程技术人员具有较好的专业知识和丰富的施工经验方可选择较经济可行的处理方案。笔者通过研究，对常用、成熟的软基处理方法进行归纳总结，形成根据软基处理的深度不同和改变受力体系为主要目的的四类处置划分方法，以供技术人员参考，提高方法初选效率。但随着技术的进步，不同地质条件和影响因素，难以判断哪种软土地基的处理方法为最优的，应根据实际情况按解决软土处理任务的导向，综合技术经济比选，方可选择技术可行、经济合理的处理方案。
参考文献:
[1]王威. 浅析路桥工程施工中的软土地基处理技术[J].工程技术:引文版,2017(1):00115-00115.
[2]厉国林. 路桥施工技术对软土地基处理方法探讨[J].建筑工程技术与设计,2017(28).
论文作者:何贤霖
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/30
标签：土地论文; 方法论文; 土层论文; 地基论文; 深度论文; 粘土论文; 路基论文; 《防护工程》2017年第34期论文;