关键词：高速公路；软土；路基；处理
1软土路基的特点分析
淤泥及淤泥质土在工程上统称为软土，其成分主要由粘粒及粉粒组成，常成絮状结构，并含有机质，软土的天然含水量大于液限，有的可达200%。孔隙比在1-2之间，个别可达5.8，它具有较高的压缩性。软土强度低，粘聚力小，标准贯入击数N普遍很低，通常不大于5。其渗透性差，渗透系数一般小于10-5mm/s，固结速度慢，若软土层厚度超过10m，要使土层达到较大的固结度往往需要5-10年之久。并具有明显的结构性和流变性，灵敏度通常大于4，一经扰动，其絮状结构受到破坏，土的强度显著降低；在荷载的作用下，因缓慢剪切变形抗剪强度逐渐衰减，在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。我国沿海地区和内陆平原或山区都广泛地分布着海相、三角洲相、湖相和河相沉积的饱和软土，其厚度由数米至数十米不等。
2高速公路软土路基的常用处理方法
2.1高压喷射注浆法
高压喷射注浆法将带有特殊喷嘴的注浆管，通过钻孔置入到处理土层的预定深度，然后将浆液（常用水泥浆）以高压冲切土体。在喷射浆液的同时，以一定的速度旋转提升，即形成水泥土圆柱体；若喷嘴提升而不旋转，则形成墙状固结体。加固后可用以提高地基承载力，减小沉降，防止砂土液化、管涌和基坑隆起，建成防渗帷幕，适用于处理淤泥、淤泥质粘土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土等地基。
2.2冻结法
冻结法采用液态氮或二氧化碳膨胀的方法，或采用普通的机械制冷设备与一个封闭式液压系统相连接，而使冷却液在内流动，从而使软而湿的土进行冻结，以提高土的强度和降低土的压缩性。适用于各类土，特别在软土地质条件，开挖深度大于7-8m，以及低于地下水位的情况下是一种普遍而有效的施工措施。
2.3挤密法
挤密法是利用挤密或振动使深层土密实，并在振动或挤密过程中，回填砂、砾石、碎石、灰土、二灰或石灰等，形成砂桩、碎石桩、灰土桩、二灰桩或石灰桩，与桩间土一起组成复合基础，从而提高地基承载力，减小沉降，消除或部分消除土的湿陷性或液化性。砂（砂石）桩挤密法、振动水冲法、干振碎石桩法，一般适用于杂填土和松散砂土，对于软土地基经试验证明加固有效时方可使用。灰土桩、二灰桩挤密法一般适用于地下水位以上深度为5～10m的湿陷性黄土和人工填土。
2.4机械碾压法
机械碾压法是指挖除浅层软弱土或不良土，分层碾压或夯实土，按回填的材料可分为砂（石）垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土（灰土、二灰）垫层等，它可提高持力层的承载力，减小沉降量，消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。常用于基坑面积和开挖土方量较大的回填土方工程，适用于处理浅层非饱和软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基、素填土和杂填土地基，这种方法简易可行，但仅限于浅层处理，一般不大于3m，对湿陷性黄土地基不大于5m；如遇地下水，对于重要工程，需有附加降低地下水位的措施；干渣垫层、土（灰土、二灰）垫层等；它可提高持力层的承载力，减小沉降量，消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。
3水泥土搅拌桩方法的应用
3.1泥土搅拌桩的概念
水泥土搅拌法按照施工工艺，可将其分为浆液喷射法和粉体喷射法两种，前者形成的加固体称为深层搅拌桩，后者形成的加固体称为粉喷桩，二者统称为水泥土搅拌桩。水泥土搅拌法是用于加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液状或粉体状）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。其所形成的加固体与桩间同承担上部结构的荷载，从而提高地基的承载能力，减少沉降变形，采用干法（喷粉）或湿法（喷浆），主要取决于被加固土的土层含水量。一般当土层的天然含水量小于30%时宜采用湿法，大于50%时宜采用干法，而界于30%～50%之间时可视具体情况灵活选择。
3.2水泥土搅拌桩的制作工艺
（1）就位：对中、调平；（2）预搅下沉：下沉的速度可由电机的电流监测表控制，工作电流应小于70A（随机型不同而有差异）；（3）制备水泥浆：下沉到预定深度后，开始制备水泥浆，并注入集料斗中；（4）喷浆搅拌提升：提升20cm，开启灰浆泵将水泥浆压入土中，边喷浆边旋转，同时严格按预定提升速度提升搅拌机；（5）重复搅拌下沉、提升：将搅拌机边旋转搅拌边下沉，到设计深度后再边搅拌边提升，直到升出地面；（6）清洗；（7）移位：对于单搅拌轴的深层搅拌施工机械，在预搅下沉时也有采用喷浆切割土体、搅拌下沉的工艺，以防止出浆口下沉过程中被堵，但要严格控制水泥总量和分布均匀性。
3.3水泥土搅拌桩的技术要点
（1）预搅下沉时，要严格控制下沉速度，使土体被完全切割破碎，以利于与水泥浆拌和均匀。特别是对于较硬的粘土夹层，如果在预搅下沉时下沉速度过快，土层不能被完全切割，造成很多游离的硬粘土块，在后续的重复搅拌过程中，不管如何加强复搅都无法将其消除，致使桩体中夹含大量的原状土块，降低了桩身强度和检测合格率。所以，为避免这种情况发生，在预搅下沉时，针对特殊的粘土硬层要适当放慢下沉速度，通过转速和下沉速度可以算出叶片每旋转一周的下沉量（即土体被切割后的最大粒径），然后反过来再控制转速，重复搅拌的下沉和提升速度也要控制转速；（2）制备的水泥浆不能离析，因而水泥浆应在搅拌机中不断搅拌，直至压浆时才可将其缓慢地注入集料斗中；（3）预搅下沉时，应尽量避免采用水冲下沉，只有遇硬土层下沉太慢时，才可适量冲水；（4）预搅下沉时就开启压浆，容易造成后来的涌浆和水泥浪费现象，也给桩头开挖和清理工作带来麻烦，应尽量避免；（5）为确保加固强度和加固体的均匀性，压浆阶段不容许出现断浆或停浆现象，输浆管道不能发生堵塞，并严格控制搅拌机的提升速度。当出现断浆现象时，应将搅拌头下沉0.5m后重新开启压浆泵开始压浆、提升，提升速度要通过试验来确定，以确保搅拌头提升至桩顶设计标高时压浆刚好完毕；（6）当桩顶设计标高与现场地面相近时，应特别注意桩头搅拌质量，可待搅拌头提出地面停机后，再利用其自身重量对桩顶加固土下压，以保证桩头的密实性；（7）水泥用量要采用单桩控制，一桩一清，确保灰土比例。
参考文献
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［2］麦宏晃.浅谈潮汕一级公路软基处理技术［J］.广东水利水电，2004.
压实度是衡量公路桥梁性能以及使用寿命的重要指标之一，它可以评判软土地基是否具有稳定的内部构造。如今，大多数施工承包商都对压实度缺乏理解，不能从专业化的角度分析软土地基的实用性，提出相应的合理的解决方案。在施工的过程中遇到问题时很多，施工单位会简单处理，更有甚者会直接绕过处理环节，导致在公路桥梁投入使用的几个月内就开始对桥梁路面进行修缮和地基加固。很多施工单位一直使用同一套软土地基施工处理技术，不能根据当地的土壤及天气情况对地基施工进行分析处理，例如，在雨水较多的地区，桥梁地基会长时间被雨水浸泡及侵蚀，填土的流失情况也比较严重，但在桥梁设计过程中，忽略了对天气情况的考虑，最终就会导致桥梁沉降事故。
2、软土地基对公路桥梁施工的影响
2.1软土地基易造成桥梁路面硬化
软土地基具有较低的稳定性，相比于其它地基，软土地基还不坚固，抗压性衣也比较弱，路面硬化是软土地基在施工过程中经常发生的状况。公路桥梁施工材料以沥青和水泥、沙子、石子等混合成的混凝凝土为主，稳定性不够高，在实地施工的过程中，路面内部开裂和硬化的现象时有发生。
2.2软土地基易造成路面沉降
路面沉降是软土地基在公路桥梁工程施工中最易发生的现象。地下水对地基的不断冲刷，使地基两端的软土流失严重，而下层软土带的变薄，导致上层地基不稳，从而导致整个公路桥梁路面发生沉降。软土地基是否沉降是公路桥梁性能和使用寿命的决定性因素。
3、软土地基施工中的技术要点
3.1表层排水法
改变软土地基的压缩性是改善软土地基结构稳定性的有效方法之一。通过加入一定量的添加剂可以提高软土地基填土的稳定性和固结性。沙垫层具有一定的排水功能，通过与上层排水层的配合可以有效地控制填土内的水位，为公路桥梁施工用的大型机械设备创造良好的使用条件。软土地基两端及下层的填土流失会造成地基中的土质呈现不均匀分布，这往往会导致软土地基的沉降，当这种状况发生时，施工者就得考虑改变软土地基的抗压力及抗剪力，改善公路桥梁工程软土地基的沉降错位现象。公路桥梁施工方还可以采用可垫材料加强软土地基的表层强度。
3.2排水固结法
在公路桥梁软土地基粘性土质之间设立垂直于土层的垂直排水柱是增强软土地基抗剪强度的有效方法之一，使用这种技术的同时以地基至花生的排水固结特点为基本，对软土地基进行加负荷压力测试，还可以大大提高地基的强度。深层排水固结法和深层复合地基加固法是提高软土地基真实抗压力和承载力的重要方法，面对不同的软土地基，施工方应该协调配合缓速填土法、排水固结法和加载法。
3.3粉喷桩加固处理法
平整的施工场地是能进行人工施工和机械行走施工的前提，当出现不可清除障碍是，可以用碎石和沙土垫层铺设方便机械设备的使用。如果施工场地具有较多坑洼地带，那么施工方应该用粘性土填埋处理。完善设计粉喷桩桩位图、原地面高程数据表、原地面高层测量资料、土工试验报告、施工场地地质报告等是在进行粉喷桩施工技术必须要完成的工作，然后通过对收集到的数据进行分析处理，合理比较调节施工参数。设计到具体参数的有：提升速度、机械钻进速度、单位时间喷粉量、粉喷搅拌速率等。
3.4加载法
在公路桥梁工程软土地基施工过程中使用加载法可以降低软土地基沉降现象发生的概率，加固了填土路面，增加了软土地基的强度。对地基固结沉降处理有三种方法：（1）通过地基增加总压法；（2）降低间隙水压效应力。（3）地下水法。当软土地基中间部位和顶层部位层含有砂层时，比较适合采用地下水法，为了使地下水位可以降到地基所需水位标准以下，施工方可以采用将钢板打入地基进行围护。在预测沉降量的过程中，应该采集多方数据，分析计算负载能力、自沉时间、沉降时间等，动态监测施工情况，维护地基的稳定性。
3.5挤密法
在我国中西部地区分布有大量的湿陷性黄土，在这些地区公路桥梁工程软土地基施工的过程中主要采用的就是挤密桩法。先在黄土地基上打上桩孔，然后将素土、砂石、石灰土等填入打好的桩孔中，之后直接进行分层密实夯填。在利用挤密桩法构建软土地基时，不需要利用较大的机械设备，直接在原地就可完成所有操作，这种方式可以直接将废弃的材料用作填充物，节省了大量原材料。石灰土桩法是通过将石灰块、粉煤灰、炉渣、火山灰等土石按照适当的比例进行调配混合，搅拌均匀后，进行回填和夯实。生石灰具有水硬性和气硬性，当它与其它添加料混合搅拌后会发生体积膨胀的现象，利用这种现象就可以达到让地基挤密的目的。砂石桩法也是挤密法的一种，将砂石、卵石、碎石、砂等材料做振动、冲击处理后直接填入软土地基打好的桩孔中，这样做加强了地基的固结性和软性粘土整体的承载力。
3.6敷垫材料法
软土地基发生侧向移位的现象经常发生，不均匀沉降也是频繁发生的情况。通过具有较强抗压力和抗剪力的敷垫材料可以提高机械的通行能力，从根本上解决地基承受能力不足，易于移位的问题。例如，当地基上部的软土层厚度不足以撑起上层且含水量较大时，公路桥梁软土地基施工人员就可以在软土地基上敷垫大约0.6~1.1米厚的砂垫层，如此一来，软土层的固结性将进一步加强，排水层也可以高效完成排水的任务。利用敷垫材料法还可以为软土层以下的层结构提供排水服务，降低填土层的水位高度，增强施工位置的表层强度，为地基施工机械的运作提供便利。
4、结论
软土基础的突出特征就是含水量高，从而导致整体承载能力差，在软土上作业和施工都会出现不规则的沉降，道路建成后因为荷载的影响，软土基础通常会继续沉降，且呈现不规则的状况，所以对道路的使用也会产生较大的影响。市政施工中软土基呈现的性能如下：
1.1承载能力差因为软土基的含水量较大，因此土体的压缩量增加，在承受较大载荷的时候就容易被压缩，形成大规模的沉降，外界压力容易导致地基的整体性破坏。这也是软土基最突出的特点。
1.2沉降量大软土地基所含有的天然水量大，其松散程度也就随之增加，施工中因为压力失水就会导致沉降，如果处理不当出现的沉降呈现不规则的情况，就会导致后续施工的困难，严重的时候会导致路面出现倾斜甚至塌方，尤其对桥梁施工的影响最大。
1.3压缩性大软土的特征是孔隙大，呈现松散的状态，其可以被大范围的压缩，如果在市政施工中不能进行妥善处理，其在后续施工中容易出现基坑边坡失稳、边坡错位、路基塌方等情况，导致施工的安全性降低，也会影响周边建筑的稳定。
2市政路桥施工中出现软土地基的基本思路
2.1因地制宜各个地区的土质特征不同其选择的处理技术也就存在差异，因此在市政路桥施工中应对软土地基的具体情况进行考察，如粘性土可以采用压实技术为主，在施工中尽量减少对地基的扰动，以此保证整体性；砂性土质则可以利用挤压技术为主，进行压实，包括砂桩或者震动压实等，改善地基的流动性，这样的选择主要是因为粘土已经扰动就会降低强度。再如，应根据软土地基的深度和厚度选择处理技术，如果土层浅则选择表层处理技术，即换填技术。而软土厚且无砂层，则应采取固结技术为主加以处理。
2.2根据市政道路要求处理市政道路建设中对道路的要求不同其稳定性和平整度要求也就不同，等级高则应选择强力的软土地基处理措施，将沉降降至最低。如果等级低则应进行加载等技术待沉降结束后进行施工。如果先铺设简易路面沉降结束在铺设常规路面。还可根据道路形状选择不同的处理方式，设计宽度与高度也会影响软土地基的处理技术。通常采用换填技术的时候，对于宽且低的路堤而言就容易出现破坏的情况，设计高度大且不够稳定的路堤时应考虑加载的措施来增加地基承载的极限强度。
2.3考虑周边情况市政路基施工对周边的建筑会产生影响，如果震动、噪声、地下水、环境污染等都应考虑在技术选择中，因此在软土地基的处理中应综合诸多因素进行确定。对路堤高而地基软弱的情况更应注意对周边建筑的影响。因此如果路堤坡脚附近有建筑的时候，应考虑减少总体沉降的技术，以此保证周边建筑的稳定。
3市政路桥施工中软土地基的处理技术
3.1排水技术软土地基的突出特征就是含水量高，因此在处理中如果可排除过多的水分则可以提高地基的承载能力。因此排水技术是一种有效的软土地基处理技术，如表层排水技术。表层排水处理是提高土体固结性能和稳定性的重要技术措施。具体的做法就是在软土基上设置砂垫层，这样改善软土地基的含水量，通过砂垫层的压力和排水实施配合，排除地基中大量的水分，以此促进软土层固结沉降，保证施工后续作业的稳定和安全。
3.2粉喷桩技术该技术在市政路桥工程中经常被纳入到软土地基的处理中。所谓的粉喷桩处理技术就是利用设备在软土地基上钻孔，并利用压力将固化剂压入软土中利用固化剂与土层中的水发生化学反应而促进软土地基失水，从而达到固结软土地基的作用。固化剂通常为石灰和水泥，多数工程选择的是水泥，在实际的应用中应考虑掺入比的选择。其标准为桩的强度，如高于1.5MPa则选择425号以上水泥，如低于这个标准则选择325号水泥。这样可以增加掺入比，提高桩体的性能。为了保证固化剂的流动性，可以掺入减水剂或者硫酸钠、石膏等材料，这样可以增加固化剂的处理效果。同时喷粉桩在加固中还形成多个相对稳定的隐形桩，这样可以增加地基的承载能力，为后续的施工打下基础。当然其必须在场地整洁且作业空间较大的场地上进行施工。在粉喷桩技术应用前还应对地质土质进行检测，尤其是土质、含水量等技术参数都会影响喷粉桩的固化效果。所以应按照技术要求对其进行采集和分析，并利用工程实验室进行试验保证固化剂的适应性。
3.3深层排水技术排水是软土地基处理的核心思路之一，排水固结技术与表层排水技术不同，其主要是利用挤密技术对软土基的深层水分进行排除，通常需要配合排水井来完成对软土地基的排水措施。该技术利用向软土地基中打入挤密装置的方式来挤压软土层，促进其水分排除，然后利用排水井抽出多余水分，促进地基失水固结。该技术的选择应考虑地基含水量、软土厚度等情况，按照技术流程进行操作，这样才能保证处理效果最佳。但是此类方法不能单独使用，应配合其他方式促进水分排出，增加地基的稳定性。
3.4加载压实处理加载压实技术是一种静态固结技术，在软土地基上施加一个外表载荷，人为的促进土体的压缩，出现超载沉降，以此达到处理软土地基的目的，但是单纯的加载不能保证地基的承载能力提升，因此该技术也必须与其他技术配合使用。在使用加载压实前应对软土层的厚度和含水量进行分析，计算加载的重量，如果超过范围则不能采取该项技术。技术的核心就是降低地下水位，在加载的过程中可以打入钢板来保证施工中地基的稳定性。主要是防止其对周围的建筑和土体产生影响。应注意的是填土加载的技术主要是保证路面铺装后的残余应力被提前释放。如果加载过大反而会导致地基的稳定性丧失，因此应缓慢的增加加载速度，每一次加载都应保证地基稳定后进行。并在施工中做好观测工作，控制沉降的速度和范围等。
3.5挤密技术挤密技术就是通过外力对软土地基进行挤压，在市政桥梁施工中较为常见。通过挤密桩间的土体来提高地基强度。将桩孔用灰土、素土等回填并夯实。因为土质的类型不同其方法也存在差异。如果使用素土则称之为土桩挤密法，使用灰土则为灰土挤密法。这两种技术措施对于厚度较大的地基作用较好，其中湿陷性黄土的处理效果最佳，应在具体的工程中合理选择。
4结语
1．1公路形状
在选择公路工程软土路基施工技术时，应参考公路形状这一因素。公路的形状与路堤设计有着紧密的联系，而路堤高度与宽度的不同，又决定了应使用哪种施工技术。例如:当路堤高度较低、宽度较大时，不应使用换填法，因为在此种情况下，使用换填法很容易导致公路发生局部破坏。除此之外，路堤的高度与宽度越大，给路基施加的压力也会越大，处理不当时，发生路基沉降的程度也会越高。因此，在选择公路工程软土路基施工技术时，必须参考公路形状这一因素。
1．2路基状况
在选择公路工程软土路基施工技术时，应参考路基状况这一因素。在软土路基中，主要有两种土质，一是黏性土，二是砂性土。在公路工程中，对于不同的土质应采用不同的施工技术，以使施工技术对路基的影响尽可能小，对于黏性土，应采用压实法，对于砂性土，应采用挤实砂桩法。除此之外，软土路基的软土层厚度也有所不同，根据厚度的不同也应采用不同的施工技术进行表层处理。因此，在选择公路工程软土路基施工技术时，必须参考路基状况这一因素。
1．3公路条件
在选择公路工程软土路基施工技术时，应参考公路条件这一因素。公路是分等级的，根据公路等级的不同，应采用不同的施工技术与施工流程。对于等级较高的公路，应采用专门的沉降处理方法进行处理，而对于等级较低的公路，则不需要采用特殊的沉降处理方法，而是等到公路的沉降过程自然结束之后再进行路面铺设。因此，在选择公路工程软土路基施工技术时，必须参考公路条件这一因素。
1．4环境因素
在选择公路工程软土路基施工技术时，应参考环境因素。每一条公路的周边环境都会有所不同，而周边环境对公路施工的影响是非常大的，例如:有些公路周边地下水较多，施工人员就应考虑到地下水的变化对公路的影响，然后再采用最适合的施工技术进行施工。除了地下水这一因素之外，该地区的气候、空气湿度等环境因素都会对公路产生不同的影响。在多变的周边环境下，施工人员必须根据周边环境的特性，选择使用合适的施工技术。
1．5地形因素
在选择公路工程软土路基施工技术时，应参考地形因素。前文已经谈到软土路基主要出现在内陆平原、盆地山涧、海滨平原等地区，显而易见，软土路基所处地区的地形会有所不同。地形的不同就会影响到整个公路的设计，公路设计应与地形相协调，在地形比较复杂的地区，软土路基的处理也会变得麻烦，为使施工效率变高，就应尽量避免在地形较为复杂的地区进行公路施工，当不得不在此处进行施工时，应根据地形的特征选用合适的施工技术。因此，在选择公路工程软土路基施工技术时，必须参考地形因素。
2公路工程软土路基施工技术
2．1深层水泥搅拌桩的处理技术
在进行公路施工之前，应先进行一系列的准备工作，深层水泥搅拌桩的施工工艺控制就是其中较为重要的一项，本文将着重对此进行介绍。深层水泥搅拌桩的施工工艺控制主要包括四个方面:第一，悬挂吊锤，为保证水泥搅拌桩的垂直度符合标准，应将吊锤悬挂在主机上，然后再对水泥搅拌桩的垂直度进行调整;第二，质量检查，即对水泥搅拌桩进行质检，其中对水泥用量的检查尤为重要;第三，搅拌配合比，即水泥搅拌的配合比，对此，应严格按照相关标准进行水泥搅拌;第四，二喷四搅，这是在软土路基中常用的水泥搅拌施工工艺。
2．2排水砂垫层技术
在软土路基中，最为常见的路基状况就是土层非常薄、含水量非常大，针对此种情况，应使用排水砂垫层技术。排水砂垫层技术是指在软土路基上铺一层砂垫层。砂垫层可以使软土固结，并且与排水层的作用较为类似，除此之外，砂垫层还可以作为地下排水层，降低填土内的水位。显而易见，排水砂垫层技术可以有效解决软土路基土层非常薄、含水量非常大这两大常见问题。
2．3软土路基施工的机械碾压
前文已经讲到软土路基主要有两种土质，其中，最为常见的就是黏性土。对于黏性土，必须进行路面压实，在科学技术高速发展的现代，则可以使用机械碾压进行路面压实。由于软土路基较为复杂的特性，软土路基的软土分布一般都比较分散，表层土的厚度也有很大的差别，导致公路施工的难度变得更大，而使用碾压机对软土路基进行碾压就可以有效解决这一问题，从而保证路面的平整。
2．4高压喷射注浆施工技术
高压喷射注浆施工技术也就是压密注浆技术。高压喷射注浆技术源自日本，随着我国经济的不断发展，我国与外国的经济往来也越来越频繁，高压喷射注浆技术也在上世纪七十年代传入我国，并在我国得到了改进与发展。高压喷射注浆技术是指通过高压喷射出水泥浆液，借助高压喷射形成的巨大冲力进行混凝土搅拌，并最终形成混凝土圆柱。高压喷射注浆施工技术可以对软土路基进行有效的加固，还可以防止路面出现渗漏问题，从而提高软土路基的土层密度，加强路基的承载能力，保障公路的路面质量。
2．5回填土软土路基施工技术
回填土软土路基施工技术是对软土路基进行系统施工的技术。回填土软土路基施工技术主要包括四个步骤:第一步，挖除软土路基的软土部分，施工人员按照设计要求将软土部分挖除，然后再进行分层回填;第二步，使用装载机平整路面，在路面平整之后，再使用压路机进行压震，并反复进行八次;第三步，使用回填土进行回填，回填土主要为粗砂与碎石;第四步，定期进行软土路基沉降观测，观测人员应使用标准仪器进行定期观测，并依照观测数据进行路面维护。
2．6挤实砂桩技术
前文已经谈到对于软土路基中的砂性土应采用挤实砂桩技术进行施工。挤实砂桩技术是指采用振动或冲击的方式，强行将回填土填入软土路基之中的施工技术。挤实砂桩技术可以使原本松软的砂性土变得较为牢固，并使砂性土能够与周围的土层较好地融合到一起，加强整个土层的牢固性。
3总结
关键词：路基软土地基成因变性特点处理方法
一、软土路基成因
所谓软土,比规范中的定义广泛,包括强度达不到设计要求的湿粘土。路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的,而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高,路基长期处于潮湿状态,加上土的水稳定性差等原因,导致路基软化。
二、软弱地基变形特点
为了更好地解决上述问题,就必须要弄清楚软弱地基的变形特点。它主要有三大特点:变形量大;压缩稳定所需的时间长;侧向变形比一般的土体大。变形量大:软弱土体主要指淤泥或淤质土,其自身的含水量较大,水份不易自流出来;压缩稳定所需的时间长:软土主要以粘粒为主,尽管孔隙比大,但单个孔隙教细,孔中的水很难流动,透水教低,饱和土受荷载作用后,水不能尽快排出,变形也只能慢慢进行,其变形过程要持续数年或数十年;侧向变形:比一般土体大,而且侧向变形与竖向变形之比在相同条件下比一般土体大。
三、软弱地基处理方法
在了解软土的三大特点之后,结合平日的实际施工情况,重点介绍几种软弱地基的处理方法,供有关技术人员参考。下面重点介绍前几种的适用范围、施工方法和作用。
1.抛石挤淤
适用范围:路基位于水塘、鱼塘、藕田、泥砂、流砂或不易抽干水或无法挖除淤泥或淤泥较深或水不能自流的地方。
处理方法:在其上面直接抛填大块径不易被水侵泡软化的石块,石块块径控制在50-80cm之间,并在大块石缝隙内填筑20—50cm的不易被水侵软化的小块石,抛填高度控制在常水位以上50cm左右,铺平后,用轮式压路机或拖式压路机振动压实,直到淤泥被挤出路基坡脚外,没有明显的再下沉现象为止;如果抛填深度较深,一定要分层抛填压实,其每层厚度控制在50—80cm,整段处理完后,在其上面铺一层10cm厚的碎石有必要时加铺一层土工格栅,再进行填筑土石方。并把此过程称为路基的原地面处理。
作用:由于抛填了大块径的石块,可将路基底的大部分淤泥挤出,在路基底部形成一个坚硬的骨架结构,并在大石块间填筑了小的石块,通过压路机振动碾压,石块与石块间嵌固的更紧,整体承受荷载的能力增强,对今后承受路堤的整体压力能起到很好的作用。
2.敷设盲沟
适用范围:一般水田或淤泥深度在2米以下的稻田或不易自流干水的地方。
作用:通过敷设盲沟,能大大降低土体的水位,能将土体内的大量水分排入盲沟,并通过盲沟排出路基以外,并通过日晒,使土体达到比较干的状态。
盲沟的结构形式有两种:矩形盲沟和梯形盲沟。
处理方法:首先沿公路横向每10米间距用人工或机具挖成矩形沟或梯形沟,对软土层在1.5米以上的采用150╳150cm的盲沟;对软土层在1.5米以下的可根据情况采用其他几种形式。其次,沿公路纵向设置纵向盲沟,其间距控制在10米左右;第三,在挖好的盲沟中填充块径在30—50cm的不易被水泡软化的石块,填满后在其上面铺设10cm的碎石,并在碎石上铺一层土工布,防止盲沟内水上溢,防止土尘下漏,堵塞盲沟,影响排水效果;第四,在上面回填一层土石混和料,摊平压实直至合格。把此过程称为路基原地面处理。
3.换填软土
适用范围:路堤填方高度小于3米且软土层不厚,一般软土层厚度在1.5米以内的软土地基段。
处理方法:将深度在1.5米以内的软土挖掉运往弃土场堆放或倾倒,然后利用挖方出来的好料或从借土场取来的好料进行分层回填压实直至合格。施工时要特别注意天气的变化,要求每个换填段必须在同一个工作日完成,对面积大或长度长的段落要求必须分段进行换填,否则未完成遇雨将全功尽弃。同样将此过程称为路基的原地面处理。
作用:通过换填好的填方材料,经过压实达到路基基底的承载力要求,能有效承受车辆荷载的作用力和路堤的自重,是最简单的施工方法。
4.碎石桩
适用范围:软土深度在15米以内且路基处于高填方地段。
作用:(1)挤密作用,对土体产生两个方向的横向挤压力。一个是成桩过程中沉管对周围土层产生较大的横向挤压力;另一个是在填入孔内碎石振动挤压时对土体周围产生的横向挤压力,使桩周围的孔隙减小,增加密实度;(2)消散孔隙水,加快地基固结。碎石桩的材料可使桩因土体的渗透能力高出很多的优势,能形成竖向排水管,让土体内的水排出地面,排出路基外,加快路基排水固结。
施工方法:
(1)碎石桩的几大控制指标:
平面位置——应按正三角形或梅化形部置
桩的直径——多数采用50-100cm
桩的长度——其长度不能大于15米
桩的部置范围——一般不少于路基款度的1.2倍
(2)用于碎石桩径相同或接近的钻孔机按照事先部置好的位置进行钻孔,并清除孔内的泥浆或水,边倒入碎石边进行振动使碎石达到密实;
(3)在碎石顶设置一层30-50cm的碎石垫层,使附加应力合理地传递到复合地基上。
摘要 结合宁连公路北段高速化完善工程探讨了粉喷桩处理公路软土地基的施工工艺与检测方法，介绍了喷粉桩施工注意事项。关键词 公路 软土地基 粉喷桩 施工工艺 检测方法宁连公路北段高速化完善工程连云港市境内有13座跨线桥位于软土地基路段，其土层状态基本是表层1～3m厚硬塑层，下8～10m厚软、流塑层，再下为硬塑层(或基岩)，采用粉喷桩处理软土地基，即以水泥作为固化剂，利用深层搅拌机械将水泥与原位软土进行强制搅拌、压缩，并吸收周围水分，经过一系列物理化学作用生成一种特殊的具有较高强度、较好变形特征和水稳性的混合柱状体，它对提高软土地基承载能力、减少地基的沉降量及保证桥头高填土路基稳定性具有明显的效果，下面结合工程实际对粉喷桩处理公路软土地基施工工艺与检测方法进行探讨。1 设计简介宁连公路北段高速化完善工程(下简称“本工程”)粉喷桩设计桩径为50cm，间距1～2m，按梅花型布置，桩长以穿透软、流塑层进入硬塑层不少于50cm为原则，通常为8～12m，用于粉喷桩的水泥(425＃普通硅酸盐水泥)为干粉。根据地基含水量的大小，采用水泥喷入量为45～60kg／m。含水量在40％以下时，水泥用量为45kg／m；含水量在40～60％之间，水泥用量为50kg／m；含水量在60～70％之间，水泥用量为55kg／m；含水量＞70％时，水泥用量为60kg／m。设计要求水泥土28天无侧限抗压强度≥1.2MPa。2 施工准备2.1 粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。2.2 场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。2.3 施工机具准备，进行机械组装和试运转。2.4 粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。2.5 粉喷桩所用的水泥(425＃普通硅酸盐水泥)应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料。3 施工工艺流程3.1 粉喷桩施工。3.2 操作步骤为：①深层搅拌机械就位。②预搅下沉(至设计标高)。③搅拌提升，同时喷干水泥粉至地面以下0.5m处(设计桩顶)。④在桩上部的5m长范围内重复搅拌一次(1／3～1／2)桩长、桩上部强度要求较高。⑤重复搅拌提升，直到离地面下0.5m，上部回填5％灰土(或水泥土)并压实。⑥关闭搅拌机械移位至下一桩位。4 施工注意事项4.1 控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。4.2 严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。4.3 定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于2cm。4.4 当钻头提升至地面以下0.5m时，喷粉机应停止喷粉。4.5 当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉，在第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1m。4.6 粉喷桩施工时，泵送水泥必须连续，固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录，其用量误差不得大于±1％。4.7 为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度，每工作班检查不少于2次，使垂直度偏差不超过1％。4.8 搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求，搅拌机每次下沉或提升的时间应有专人记录，深度应达到设计要求，时间误差不得大于5秒，施工前应丈量钻杆长度，并标上明显标志，以便掌握钻入深度，复搅深度。施工中出现问题应及时处
【关键词】软土；路基；沉降计算
1引言
随着我国“五纵七横”高速公路网的全面展开，高填方路堤和软土路基越来越多，如何准确地预测它们的沉降量将会是高速公路建设中的一个重要课题。本文就软土路基的沉降计算问题做一些探讨。
2软土路基的沉降计算
2.1沉降的组成
在软土地区修筑高速公路，必然导致路基的下沉。通常认为沉降是由瞬时沉降、主固结沉降与次固结沉降三部分组成。即
S=Sd+Sc+Ss
式中：Sd—瞬时沉降，由于土体的侧向变形引起的附加沉降；
Sc—主固结沉降，是加荷后土体的体积压缩变形引起的沉降；
Ss—次固结沉降，由于土体蠕变而发生的沉降；
由于土体侧向变形引起的那部分沉降，其实并不是瞬时发生的，它在沉降的整个过程显示出其影响，文献[1]对此作了详细的论证。因此将瞬时沉降分量称为不排水沉降更为合适。
2.2路基沉降计算方法
2.2.1常规计算方法
这是工程中最为常用的计算方法，按分层总和法计算最终沉降，采用一维固结理论计算沉降速率。计算分层沉降时考虑不排水沉降Sd、主固结沉降Sc和次固结沉降Ss三部分沉降。不排水沉降Sd用弹性理论或一些经验公式计算，较好经验公式有：我国《铁道工程设计技术手册》中推荐使用的公式，张诚厚、戴济群（1993年）根据实测侧向位移建立的半经验公式；主固结沉降Sc的计算可用一维的e-p曲线法或考虑土体应力历史的e-lgp曲线法，也可用黄文熙提出的三维分析法（1957年）或Skempton和Bjerrum法（1957年）；次固结沉降Ss，采用次固结系数计算。工程实际中经常采用主固结沉降乘以一个修正系数ms的办法来计算总沉降量。沉降速率则根据Terzaghi（1923年）一维固结理论或Gibson（1967年）一维有限非线性应变固结理论，有限非线性应变固结理论考虑了土体压缩性和渗透性与孔隙比的非线性变化，以及土体自重应力等方面的因素，较Terzaghi一维固结理论合理。
2.2.2应力路径法
软粘土受荷载作用后，往往有两个过程：首先是形变，然后是体变。加荷初始，孔隙水一时来不及排出，孔隙水压力上升，这就相当于固结不排水过程，体积不变。随着孔隙水压力的消散，体积压缩，有效法向应力增加，而偏应力不变，这相当于固结排水过程。因此，沉降就可分成两部分计算，通过模拟现场实际加荷条件，进行室内固结不排水和固结排水试验，分别量测不排水应变和排水应变，由此求得不排水沉降与固结排水沉降。
2.2.3有限单元法
有限单元法是将路基和路堤作为一个整体来分析，将其划分网格，形成离散体结构，在荷载作用下算得任一时刻路基和路堤各点的位移和应力。其中路基顶面的竖向位移就是所要求的沉降。
2.2.4曲线拟合法
根据现场前期实测沉降资料，用曲线拟合法，可以预测沉降发展规律，推算最终沉降量，由此确定路面铺筑时间。曲线拟合法有指数曲线法、双曲线法、高木俊介法或曾国熙1975年提出的高木俊介改进法等。高速公路软土路基沉降随时间的关系一般较符合双曲线形式[2]。
2.2.5反演分析法
反演分析法是近十几年发展起来的一项新技术、它通过已有的沉降观测资料，反演得到正分析中的某些输人参数，使正分析得到的结果与实测沉降充分接近。如可以通过反演分析确定原位固结系数，再根据Terzaghi的一维固结理论推算最终沉降量及沉降发展过程[3]。
2.2.6人工神经网络法
人工神经网络法具有集体运算和自适应能力，善于联想、综合与推断，能够对路基前期沉降资料进行分析，记忆存储路基填土的基本性质，通过模拟填土性质、加载与变形之间的复杂的函数关系，就可以进行路基沉降的预测。
2.2.7遗传算法[4]
同常规的优化方法相比，遗传算法不直接和模型参数打交道，而是处理代表参数的编码，遗传算法在整个操作过程中，同时控制着一个解群，而不是局限于一个点。这就大大提高了搜索效率，并避免陷入局部极值；求解时，不计算目标函数的微分，故对目标函数和约束条件没有苛刻要求，这在处理高度非线性问题方面与传统方法比较，具有明显的优势。
2.3沉降计算方法讨论
以上介绍的七类方法中，前三类为沉降及沉降速率的预估，用于施工前的设计，而后四类根据前期沉降实测资料进行后期沉降的推算，指导后续施工，确定路面的最佳铺筑时间，减少工后沉降量。目前，工程中最为常用的沉降预估还是采用常规计算方法，沉降推算采用曲线拟合法，这是由于这两类方法较其它方法来得简单，工程技术人员便于应用。虽然其它方法可能精度更高，但由于过于复杂，对试验技术和参数选取的要求过高或需要高深的数学理论，因此即使在将来，也不会在工程中完全替代常规分析法。
3沉降计算中的一些问题
3.1土体自重应力的计算
软土地基中的地下水位通常很高，对于地下水位以下的土体，当其液性指数为0
3.2沉降系数ms
影响软基沉降计算值的因素很多，由地形、软基特征、设计与施工等多方面因素组合的情况十分复杂，因此沉降计算值与实测值之间的误差不可避免。综合考虑这些因素而提出的沉降系数ms经验值的变化范围从
3.3压缩层计算深度
国内许多高速公路工程的观测研究表明，软土层的压缩沉降可达地基总沉降的80%以上，是沉降的关键土层。因此，沉降计算应选择软土层为主要压缩层。当软土层厚度相对较小，其下有可忽略其压缩沉降的硬层时，可以软土层底面为计算压缩层的下限。当软土层厚度大时，如采用以压缩层下限处附加应力为基底原有应力的10%来控制压缩层计算深度。对于填土低的情况计算值可能偏小，而填土高、软土层相对较薄时计算值将偏大。由于地基沉降主要发生在基底以下15～20m深度范围，因此，以压缩层下限处分层的压缩值占总沉降2.5%以下作为控制压缩层深度较为合理。
4小结与建议
（1）目前工程中常用的软土路基沉降计算方法含有许多简化假定，与实际情况不完全符合。
（2）用来计算路基沉降的e-lgp曲线法与e-p曲线法相比可以考虑土体的应力历史，在计算精度上有了进一步的改善，但二者都无法考虑土体侧向变形对沉降的影响，仅仅用修正系数加以校正，将会带来设计沉降量与实测路基沉降之间的偏差。
（3）由于高速公路路堤的设计一般以变形控制为主，对工后沉降量的要求很高。因此有必要建立高速公路专家设计系统，指导信息化施工，有效地控制工后沉降量。
参考文献：
[1]周镜.软土沉降分析中的某些问题.中国铁道科学，1999.
[2]赵九斋.连云港软土路基沉降研究.岩土工程学报，2000.
关键词：公路；软土地基；处理
1、引言
在软土地区修建公路，高路堤存在稳定性差和过大的变形沉降，而低路堤在交通荷栽作用下，常使道路沉降变形，严重影响道路的质量和使用，由此造成的经济损失是巨大的。近20年来，在公路建设中，对软土路基处理问题巳成为影响工程造价和道路使用质量的突出矛盾之一。在我国，虽然公路建设中的软土地基处理已有成功的工程实例，但老问题总会出现新情况，各种处理方法也在不断发展和完善。
2、公路施工中软土地基存在的问题
虽然软土地基对公路的危害，已经引起我国公路方面各具部门的重视，科研、设计、施工等单位全力以赴，协同作战，经过多年努力，已摸索了不少对策，并取得了可喜的成绩。但是，也暴露出一些客观存在的实际问题，例如：
2、1未能因地制宜合理选用处理方法
在合理选用地基处理方法方面有时存在一定的盲目性。例如饱和软粘土地基不适宜采用振密、挤密法加固。根据工程地质条件和地基加固原理，因地制宜合理选用处理方法特别重要。在这方面，现在的问题是对几个技术上可行方案进行比较、优化不够。采用的不是较好的方法，更不是最好的方法。有时工程问题是解决了，但造价高和工期长。
2、2不能正确评价每种地基处理方法的适用性
人人都承认每种地基处理方法都有一定的适用范围，但遇到具体问题就会盲目扩大其应用范围，对这种情况施工单位更应注意。
2、3施工单位素质差影响地基处理质量
地基处理施工队伍的快速膨胀，造成绝大多数施工队伍缺乏必要的技术培训，熟练技术工人缺乏是普遍现象。除此之外，还存在偷工减料现象。其它地基处理方或轻或重也存在类似问题。
2、4施工机械简陋影响地基处理水平和质量
近二十几年来，我国地基处理施工机械发展很快，许多已形成系列化产品。但应看到与我国工程建设需要相比较，差距还很大。还以深层搅拌法为例，不能很好保证施工质量不仅与施工单位素质有关，也与目前应用的施工机械水平有关，简陋的机械要保持稳定良好的施工质量是困难的。
2、5地基处理理论落后于实践
从实践一理论一再实践的角度看，实践先于理论是一般规律，对土木工程更是如此。但重视理论研究，用理论指导实践也是很重要的。对地基处理各种工法及一般理论缺乏深入系统的研究也是发展中存在的问题之一。
3、常用公路软基处理的方法
3、1喷粉桩法
喷粉桩法是利用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，就地在软土中利用压缩空气喷射石灰或水泥干粉，与软土强行搅拌，利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理-化学反应，使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基，以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。其地基应视为复合地基，桩同承担应力。它具有施工速度快，设备轻便，便于移动，方法容易掌握，处理深度较大等优点，具工后沉降较小，排水固结时间短，尤其可较好地解决桥头跳车现象。喷粉桩径一般用60cm，桩间距1.5-2.5m，深度一般穿透软土地基，当软土厚度大时，桩长控制在15m以内。用该法处理软土地基，大大缩短了软土地基处理时间。通过对喷粉桩进行抽芯、抗压及静载试验，表明喷粉桩复合地基设计、施工质量是令人满意的。
3、2堆载预压法
该法是在工程建设之前用大于或等于设计荷载的填土荷载，促使地基提前固结沉降以提高地基的强度。当强度指标达到设计要求数值后，缺陷去荷载，修筑公路路面。经过堆压预处理后，地基一般不会再产生大的固结沉降。堆载物一般用填土或砂石等散粒材料。施工填筑时采用分层分级施加荷载，从而控制加荷速率、避免地基发生破坏，达到地基强度慢慢提高的效果。该法施工简单，不需要特殊的施工机械和材料，但软土的排水固结时间较长，因此工期一般较长。公路工程上常先期对路基进行堆载预压，再利用修筑桥梁的时间使其慢慢固结。如施工时间允许，可单位使用；如工期紧，可结合其它方法一起使用。
3、3反压护道法
该法是指在公路主路堤两侧，填筑一定宽度和高度的护道，以期达到路堤稳定的一种方法，它主要是起抗滑的平衡作用，使得抗滑弯矩能克服滑动弯矩。其设计一般采用“费兰纽斯法”找出最危险的圆弧，再用分条法进行稳定验算。反压护道的宽度一般是滑动弧终点达到哪里就压到哪里。其高度一般为路堤填土高度的1/3-1/2.这种方法处理软土地基，对解决路基稳定是有效的。该法不需控制填土速率，可以机械化快速完成路基填筑，但利用该法处理地基，土方量大、占用土地多，且沉降期长。
3、4袋装砂井排水法
袋装砂井排水法是在普通砂井的基础上发展起来的一种软土地基处理方法，它是普通砂井的发展和提高。相对于普通砂井，此法用砂量少、施工方便、快捷。它的布置一般采用梅花形。理论和实践表明，袋装砂井的间距是影响固结速率最重要的因素之一。在附加荷载一定的条件下，井距愈小，固结愈快，井距愈大，固结愈慢。所以，在用袋装砂井处理软土地基时，原则上采用“细而密”的方案。由于施工机械的影响，井距也不宜太小。井距太小，易使砂井周围的土受到扰动，地基土强度受到一定程度的削弱，并增加一定数量的沉降，而且还会使土固结系数降低，一般袋装砂井的间距以1.0-1.5m为宜。当然具体工程要根据软土的特征和施工期限的要求，计算确定。目前，袋装砂井排水法在公路工程中应用得最广泛的一种方法。这种方法一般不单独使用，往往结合砂垫层、土工布、堆载预压或其它方法一起使用，效果更好。
3、5塑料排水板法
该法与袋装砂井的作用原理相同，设计方法也基本相同，只是所用材料不一样而已。目前国内厂家生产的多为宽10mm，厚4mm的带状有横槽的塑料板，其外包有土工布。塑料排水板的施工文教袋装砂井基本相同。与袋装砂井比较，塑料排水板具有施工速度较快，效率高，施工机械轻便，对软土地基的扰动较小，可工厂化生产，抗折能力较强等优点。
4、结束语
软土地基带来不同的危害，无论给设计者还是施工者都带来棘手的麻烦，对于人力物力的损耗也不容小视。，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，使构造物沉降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的危害。因此根据不同施工条件选用合适的方法处理软土地基，可以有效的防止或解决出现的问题，保证工程的顺利完成，减少财务支出，避免更大的事故或破坏情况发生，避免造成经济损失和社会的负面影响。
参考文献
[1] 朱铃华.软土地基处理方法研究[J].建筑与工程，2009.35 (6)：744-746
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