高速公路软土地基处理新技术
迟全超
[摘 要]我国经济的快速发展在很大程度上加快了公路的发展，但公路的施工工程量大，周期長，且投资金额大，为此我们一定要确保其施工的质量。公路施工过程中我们常常会遇到软土地基施工，继而加大了施工难度，也对工程质量造成了一定的影响。因此，采取科学合理的软基处理施工技术是非常值得我们重视的一个问题。本文主要对公路软土地基的危害及处治措施进行分析研究。
[关键词]公路；软土地基；危害；处治措施
中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）24-0199-01
1 软土地基的概念
软土即滨海、湖沼、谷地以及河滩沉积的天然含水量高、压缩性高、孔隙比大、抗剪强度低的细粒土，这种软土有着含水量高、孔隙比大、压缩性高、强度低、固结系数小、固结时间长、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、物理力学性质相差较大的特点，一般情况下，软土地基是由粘土以及粉土等细微颗粒含量多的松软土、有机质土、泥炭和松散砂等构成，稳定性较差，很容易出现沉降。
软体地基的特性：（1）软土地基的触变性，触变性是指软土在未受到破坏之前，一般呈现出固态的形态，一旦软土地基遭到破坏，就会又固态性变为流动状态。（2）软土地基的低透水性，软土地基的透水性很差，在公路的建设过程中，需要较长的时间来做好软体地基的排水固结。（3）软土地基具备高压缩性，容易受到高压的影响，压缩系数的数值越大，那么软土地基上就越容易发生沉降，当垂直压力达到0.1MPA时，地基就会因为压缩产生变形的情况，在公路建设完成后，在长年累月的压力的作用下，就会出现沉降甚至坍塌的情况。（4）软土地基的不均匀性，软土地基的主要组成部分是微细的颗粒和高分散的颗粒，其土质密度不同，受力情况也会有所不同，这种不均匀性的特点常常会导致公路出现大小不一的裂缝甚至会出现沉降和坍塌的情况。
2 软土地基常见危害分析
软土的这些特征对软土路基产生一定的危害，分析起来主要包括以下两个方面：一方面，软土路基强度及稳定性差，当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时，软土路基会产生局部或整体剪切破坏，造成路堤塌方、失稳及桥台破坏；另一方面，流变性显著，当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的沉降变形时，会影响公路的正常使用。特别是产生过大的不均匀沉降时，造成路面开裂破坏，结构物与路堤衔接处差异沉降，引起桥头跳车，涵身、通道凹陷、沉降缝拉宽而漏水，路面横坡变缓、积水，从而引起路面损坏等，甚至会导致整个路基因失去稳定性而遭到破坏，出现路面沉陷、桥头跳车等病害，直接影响到交工后公路的使用。
3 现有软土地基处理方法存在的问题
（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。工程问题是解决了，但造价高和工期长。（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。（3）施工单位素质差，影响地基处理质量。影响施工质量主要是施工单位素质和施工机械两方面问题。先分析施工单位素质存在的问题。前些年，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。（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。
4 软土地基的施工处治措施
软土地基是地基中特殊的地基，其处理方法在一般地基处理方法上结合软土地基的自身特殊性，形成了相应很多的软土地基的处理方法，主要的有：强夯法、粉煤灰应用法、粉喷桩法、振冲法、渣土桩法、排水固结、复合地基法。
4.1 振冲法
采用振冲碎石桩，对软土地基进行加固。利用水力冲孔和机械钻孔进行孔的钻挖，再将碎石填入并进行振密，因此又被称作振冲碎石桩。就振冲碎石桩而言，与挤密砂桩相比，它的强度要高得多，也可起到竖向排水井的作用。在处理砂性较大的软土地基时，可以达到明显的加固效果，其加固后的地基具有较强的抗震能力，在地震区的作用也就变得更为突出。
4.2 深层搅拌桩法
固结剂为水泥浆或水泥，深层搅拌机械经过特殊的设置，并在地基深部对固结剂和软土进行强制性的拌和，形成具有良好的水稳性、整体性，且符合强度要求的加固土体。其加固的土体可以依据上部结构的不同要求，形成格栅、壁、柱等。其次，天然地基可与这种加固土体形成复合地基，并对上部荷载进行共同的承担。深层搅拌桩法的施工非常的简单，并具有低成本、高效率的优点。
4.3 复合地基处理法
复合地基的原理是将固化剂、石灰、水泥和粉煤灰或者掺粉煤灰的混合物通过专门的输送机械送到软基深处，再利用搅拌机械强制与周围软土搅拌，在搅拌的时候固化剂会与周围的土体发生物理、化学反应，这样就会一起形成强度与刚度都较大的加固柱体，在形成共同加固柱体时，周围土体的性质也会得到改善，这样就形成了复合地基，一起来承担作用在地基上面的外部荷载，给快速填土带来一个稳定的条件。复合地基处理方法中的加固桩，只考虑桩的置换、应力集中效应的作用可以减小最终沉降量，不需要考虑对排水固结速度的加快及对周围土体的挤密效果。根据施工划分，有粉喷法与拌合法两种。
4.4 水泥土粉喷桩法
粉喷桩处理过的复合地基强度增加的原因有两个方面：（1）粉喷桩与周围的土体紧密结合在一起，共同承担荷载，主要是应力集中在桩体上，作用在土体上的荷载主要是有桩体来承受，从而周围的土受到的应力大大减小了，这样地基的承载能力得到了提高，从而降低了沉降量；（2）由于水泥吸水后产生膨胀同时还产生较大的热量，对桩的周围土会产生挤密作用，可以起到一定得加固效果。
用水泥土粉喷桩对软土地基加固时，影响加固强度的因素有：（1）加固料要选用水泥粉，这样强度是最高的；（2）最佳的搅拌时间是2min，搅拌时间过长与过短都会降低强度，特别是时间不足，强度明显低了很多；（3）强度随置换率增大而增强，强度与置换率基本上成线性关系；（4）含水量有个最佳值，此时桩体强度最高，通常情况下为4kg/m。
结束语
公路施工中遇到的软土地基如果处理不好会大大影响公路的正常运行和使用寿命甚至存在跳车等安全隐患。为此，在公路软土地基的处理施工中，我们应该对现场进行认真勘察，根据实际情况制定出科学合理的施工方案，选用加固地基、换填等技术对软基进行施工，同时注意避免侵蚀、沉降等问题的发生，最大程度的提高工程的质量与安全性能。
参考文献
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