论路桥软土基施工及处治技术

　　摘要：本文介绍了软土路基处治方法为研究对象，根据软土地基的特点，阐述了几种处理软基的方法。
　　关键词：软土路基处治目的原则，处理技术
　　随着科学技术的快速发展，路桥建筑施工技术得到了前所未有的进步。越来越多的新技术及新方法都应用到处理软土路基中。处理软基的新方法及新工艺越来越多，但是各种新技术及新方法都必须要有一个验证过程，道路软基处理尽可能早期进行，有充分的间隔时间使软基达到沉降稳定后方可进行填土施工。
　　1软土路基处治目的和原则
　　1.1软土路基处治的目的
　　主要是保证路基在施工及使用期间不会发生局部和整体剪切破坏，满足其稳定性要求，并且在使用期间内不发生较大的沉降和不均匀沉降，保证路面结构完整和车辆行驶平稳、安全、舒适。提高地基土的强度、增加路基抗滑稳定性、加速地基在施工期间的沉降、减小工后沉降。
　　1.2软土路基处治基本原则
　　根据本工程软土层广泛分布且厚度大、强度低，高填方路基沉降量大、工期紧的特点，以及控制工后沉降、路基稳定难度大的难点，软土路基处治施工应以消除沉降和控制路堤稳定为重点，施工中应加强路基的沉降和水平位移观测，并与专业监测单位密切配合，使路堤填筑速率与路基土强度增长相适应，确保路基稳定，工后沉降符合要求。
　　2软土地基处理技术
　　2.1表层排水法
　　对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。
　　沟槽布置要考虑利用地形自然坡度排水；填土沉降要注意坡度的变化；不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土；沟槽的间隔要尽可能加密，以增大排水能力，即使有部分沟槽被切断也不会妨害整体排水。
　　沟槽尺寸一般取宽0.5m，深0.5～1.0m。填土之前在沟槽内用透水良好的砂(砂砾)回填成为盲沟。纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向开挖，横向盲沟一般间距10～15m布置。沟槽内埋设多孔排水管时，必须用优质反滤层加以保护。
　　2.1.1砂垫层法
　　对于地基上部软土层极薄且含水量大时，在软土地基上敷垫0.5～1.2m左右厚的砂垫层。这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层作用；同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位；在进行填土及地基处理施工时，为施工机械提供良好的通行条件。
　　在极软地基上，仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行，往往需要较厚的砂垫层，是不经济的，所以常与表层排水或敷垫材料等法并用。填土面积大且排水距离长，预计有多处地下水渗出时，若仅用山砂作砂垫层，不能获得充分排水效果，应采用设置盲沟，砂垫层内的排水距离宜短不宜长。
　　砂垫层施工时应设放样板。摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作。要尽量做到均匀一致。用透水性差的粉土作填料时，其坡脚附近的砂垫层一旦被土复盖，就有可能妨碍侧向排水，因此对砂垫层的端部要妥善处理。
　　2.1.2敷垫材料法
　　对于地基土层不均匀，可能发生局部不均匀沉降和侧向变位，可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力，来增强施工机械的通行，均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位，以提高地基的支承能力。
　　设计、施工时应注意地基表层强度，施工机械重量，以及填土荷载大小和宽度等，据以选用合适的敷垫材料。施工机械通过区域，使局部地段产生较大的拉压力，应作特别的补强。敷垫材料四周应超过填土边缘，端部卷入填土内，上面用填土压紧。在特别软的地基上进行第一层填土时，可使用放置干筏上的手摇传送带撒铺，有时也用皮带抛射式撒砂机撒铺。第一次撒布厚度应尽可能薄些，并要求用透水性好的河砂为材料。含砾石时，要注意不使其损坏敷垫物。
　　
　　2.1.3添加剂法
　　对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使黏土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。用水泥或熟石灰处理，在拌和一结束即产生固结。用生石灰处理，从拌和时的初步碾压到生石灰消解结束，要进行二次固结，若强度足够可不必养生。但因土质或施工条件不同，被处理过的土质强度增长也各不相同，以养生一周后的强度为所要求的固结强度。
　　2.2置换法
　　本法是以优质土置换软弱土，确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分有人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换。其施工都比较容易，多数情况下能在短时间内达到所要求的目的。从可靠性来说人工挖掘置换较优。置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土。但必须进行充分压实。
　　2.3加载法
　　加载法是为了预先促进软土地基沉降，增加地基强度，以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。促进地基固结沉降的方法有：在地基上增加总压办法；减少土中的间隙水压提高有效应力法等。前者用填土荷载时，一般为填土加载法，后者又可分通过井点，竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂，覆盖不透水膜使之形成真空，依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。采用填土加载法时，须注意地基的稳定状态。而降低地下水法和大气压加载法则不必担心地基遭到破坏，但受到地基适应性的限制且工程费用大，一般不采用。上述方法，都很少单独采用。
　　2.3.1填土加载法
　　设计施工注意事项采用本法的主要目的是使铺装完成后路面残余沉降量控制在允许值以内。所以它与载荷重量、放置自沉时间、固结层厚和沉降时间曲线，及荷载设计、允许工期等有关。①本法施工以不损伤支承荷载的地基稳定为宜。对难以保证稳定或加载重量很大时，应考虑与竖向排水井法或缓速加载法并用。②如果仅为了处理沉降，可选择超载重量，且作长期放置自沉，其效果较好。③由于沉降～时间关系一般是难以预测的，所以在施工时应进行全面的动态观测，随时注意防止地基的破坏，根据所获得的观测资料，确定卸载后的残余沉降量和卸荷时间。
　　2.3.2降低地下水法
　　本法适用于上部、中间部位有砂层分布的地基，但黏性也仍然有效。本法的特点是与软土层深度无关。使用井点时，理论可抽水深度为l0.3m，但考虑水头损失和动力关系，能够降低水位的最大值约5．5～6.0m左右。邻近有水源(河、池、海或沟)时，需要抽水的量增多。降低地下水位，如对抽水区以外地域及沿线有损害时，为了既隔断对四周的影响又达到降低地下水位的效果，可在施工区间打入钢板桩围护。
　　2.4竖向排水法
　　在粘性土地基中设置垂直的排水柱，以缩短排水距离，促进地基排水固结，增加抗剪强度。由于垂直排水柱所用材料不同，分为砂井和纸板排水两种。
　　2.4.1砂井排水法
　　砂井排水法根据砂井的施工方法不同，可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。本法很少单独使用，多与加载法或缓速填土法并用，对层厚大，均质的粘土地质最为有效；对泥炭质地基效果稍差。
　　粘性土层固结所需时间t与垂直方向最大排水距离D的平方成正比。很清楚，粘土层越厚，所需固结时间就越长。
　　3结束语
　　不同的软土地基可采用不同的处理方法，依据各种软基处理法的原理，并根据土质类型、地基条件、道路条件、施工条件和建设费用合理选择恰当方法，来获得最佳的处理效果，也可采用复合处理法，发挥各方法的优势，达到最好的处理效果。
　　参考文献
　　[1]李刚．道路软基处治方法[J]、2006.05。
　　[2]李东赣，两种预压方法处理软土路基[J]、2007.11。