浅谈路桥工程中软土地基的施工分析
【摘要】软土路基的土质与地基构成是选择处理方法的重要依据，粘性土除了压实法外，其他方法均适用，而对可能发生液化的砂性土则采用震动压实法或挤实砂桩法来予以加固。如果软土层浅而薄，可用简单的表层处理法，若软土层较厚，应采用表层处理法配合其他方法来处理。重要的构造物基础常用开挖换填法。本文从软软土地基的主要特点讲述，，分析了选择软土路基处理方法应考虑的因素，并提出了在路桥施工中软土地基的具体处理。
【关键词】软土 地基 施工 技术
一、软土地基的主要特点
1、大孔隙比
由于其形成条件和土体颗粒组成的内在特性，软土体颗粒之间孔隙很大，天然空隙比通常大于1，土体含水量通常处于饱和状态，天然含水量接近或大于液限。
2、低承载力
软土地基抗剪强度很低，天然地基承载力一般不大于60KPa，不排水抗剪强度一般小于30 KPa，未经处理加固，通常无法满足承载要求，处理加固不善，往往由于地基承载力不够造成建筑倒坍、结构破坏等质量事故。
3、高压缩性
软土由于孔隙比较大，土体颗粒间结构不连续，而具有高压缩性的特点。软土地基固结周期长，承载后变形大，长期不能稳定，易造成地面大面积下沉、基础底板不均匀沉降，梁柱等结构件开裂等问题，从而影响使用性能，造成建筑结构破坏。
4、高灵敏度、不稳定
软土结构非常灵敏，易破坏，其灵敏度在3～16之间，受到振动、搅拌后，强度显著降低，很难恢复。软土具有流动性，变形持续发生，沉降稳定历时长，一些深厚的软土沉降持续数年甚至数十年。
5、渗透性差，处理难
软土具有亲水性，渗透性很差，土体中的水分大部分与固体颗粒形成结合水，内部水分很难排除，因此夯实、挤密、排水、胶结等通常的加固原理很难对其产生本质性的工程性能改良。
二、选择软土路基处理方法应考虑的因素
1、路基状况
软土路基的土质与地基构成是选择处理方法的重要依据，粘性土除了压实法外，其他方法均适用，而对可能发生液化的砂性土则采用震动压实法或挤实砂桩法来予以加固。如果软土层浅而薄，可用简单的表层处理法，若软土层较厚，应采用表层处理法配合其他方法来处理。重要的构造物基础常用开挖换填法。
2、道路性质
道路等级较低时，可先铺简易路面，等到路基完成沉降并稳定后，在铺正式路面。道路等级愈高，平整度愈重要，这就要用有效的方法来进行加固处理。路堤的设计高度与宽度也会对处理方法的选择产生影响，道路所在地段也很重要，对于构造物邻接地段应加强处理。
3、施工条件
工期、材料、机械的作业条件等不同的施工条件也会对处理方法的选择产生影响。
4、周围环境
施工中还有充分考虑所选施工方法对周围环境的影响，如地基振动、噪音、排出的泥水等。施工中考虑对路堤附近的民居和其他重要构造物的影响，选择对他们扰动较小并且处理效果好的施工方法。
三、路桥施工中软土地基的具体处理
1、软体地基表层施工处理
表层处理通常用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、铺设或增添材料等办法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械作业；同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有：表面排水法、砂垫层法、铺设材料法、添加剂法等。
1.1 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量，以保证施工机械通行。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、渗透谁侵入填土；沟槽的间隔要进可能加密，以增大排水能力，即使有部分沟槽的被切断也不会妨害整体排水。
沟槽的构造沟槽尺寸一般取宽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。
如采用机械施工，在确定砂垫层厚度时，应考虑机械的重量，轮胎对地面接触压力，偏心程度及软土地基表层强度等。在极软地基上，仅用砂垫层来确定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铺垫材料等法并用。
砂垫层施工时应设房样板。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。用透水性差的粉土做填料时，其坡脚附近的砂垫层一旦被土覆盖，就有可能妨碍侧向排水，因此对砂垫层的端部要妥善处理。
1.3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，可利用所铺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。铺垫材料主要有化纤五纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。
1.4添加剂法
对于表层为粘性土时，在表层粘性土内深入添加剂，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合或厂拌，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，使粘土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。 2、粉喷桩加固施工
2.1 施工设计
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。
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。
施工机具准备，进行机械组装和试运转。
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。
粉喷桩所用的水泥应符合设计要求，并用产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固等料。
2.2 施工注意事项
2.2.1 控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。
2.2.2 严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。
2.2.3 定期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，其直径磨耗量大得大于2cm。当钻头提升至地面以下0.5m时，喷粉机应停止喷粉。
2.2.4 当喷粉成桩过程中遇到故障而停止喷粉，在第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1m。粉喷桩施工时，泵送水泥必须连接，固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录，其用量误差大得小于±1%。
3、竖向排水固结法施工
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。砂井排水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。
3.1 施工设计
地基处理范围，为了稳定，以填土坡面下为处理对象；为防止沉降，主要以路基顶面宽度下作为处理对象。设计排水砂井时，首先假定施工方法、砂井直径、排水距离和改良范围。然后进行稳定及沉降计算，若不能满足时，修正假定数据，再进行计算。注意事项：查看是否有砂层存在；防止扰动四周土壤，避免降低透水性或地基强度。宜取尽可能宽的排水间距。一般情况水平向固结系数Ch为竖向的固结系数CV的数倍，但是由于砂井打设方法不同，实际CH只能达到CV甚至小于CV的值；砂井中的砂，在固结过程中起到排水通路的作用，因此必须长期发挥良好的透水性能。通常采用干净优质的粗砂。
3.2 施工方法
铺砂。在砂井施工之前，地表面先铺一砂垫层。并设置排水沟，使填土内不致有较高的地下水位。
四、结语
总之，软土地基处理要点可归结为两大类：一是控水提高自身承载力，二是外物辅助提高承载力；我们可根据实际情况选择施工工艺，或表面排水固结，或粉喷桩加固，或粉喷桩结合固结排水等等，工法不一而足，然法可万千，但万变不离其中，这才是我们学以致用的精要。