关键词：道路改造；软土路基；处理方法
一、软土路基成因
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、软土路基判别
（一）测定方法
所谓软土，比规范[1]中的定义广泛，包括强度达不到设计要求的湿粘土。对软土路基的测定可以采用弯沉测定：
将相对完好的砼板块逐一编号。采用两台5.4m贝克曼梁及一台BZZ-100标准车，按每车道双向往返检测。选取位于横缝、断缝附近的板角等荷载最不利位置作为检测点，测点分主点（受荷板）、副点（未受荷板），主点位于板横缝前10cm，副点在横缝后10cm，分别测定主点弯沉和副点弯沉。[2]
在非不利季节检测时，弯沉值根据经验进行季节影响修正。实际取其系数=1.1～1.2。
（二）判别方法
平均弯沉值反映了原结构的承载能力，而弯沉差则反映了加铺后沥青路面反射裂缝出现的机率和严重程度。造成原结构承载力不足的原因有板底脱空、基层强度低和软土路基。采用排除法通过值来判别软土路基。当45≥≥20时，进行压浆处理；＞45时，先将砼板打裂压实，使其与基层紧密结合；再次检测，仍然有＞45，表明基层强度严重不足或有软土路基；挖除路面结构后，通过路基顶面弯沉的检测，或者通过路基土的干密度、天然含水量综合判定。
三、软土路基处理方法的比选和优化
（一）做一个模拟软土路基方案其具体条件和基本要求
1．公路自然区划为Ⅳ3，路基干湿类型为潮湿，但不加高路基，不增设地下排水设施，只对地面排水设施进行修复；
2．软土路基处理最小面积=4.2×5.0m，即一块砼板的面积，属于局部软土路基；
3．大部分软土路基为稠度=0.5～0.9的湿粘土，不易破碎晾干；
4．软土路基深度＜2m，其中上部为路基工作区，对强度和稳定性的要求高；
5．软土路基处理不能对原路基的强度和稳定性带来不利影响，处理后应达到强度与原路基基本一致、工后沉降为零、水稳定性好的要求；
6．雨季施工，行车干扰大，工期三个月。
（二）比选
软土路基处理方法按处理深度分为浅层处理和深层处理。浅层处理的深度≤3m，因此拟处理的软土路基属于浅层处理的范围。
浅层处理施工工艺简单，投资少，是施工中经常采用的方法。浅层处理一般有换填法、晾晒法、垫层法、动力固结法、加筋法、灌浆法、排石挤淤法和爆炸排淤法。
分析后认为，晾晒法等七种方法不符合上述条件或要求。换填法通常用于软土路基分布范围较小，深度≤2m的情况，换填料可视具体情况用砂、砂砾、改良土或其他适宜材料，因此初步决定采用开挖换填法处理。
（三）优化
原路基为粘土填筑，若采用砂、砂砾等材料换填，虽然保证了自身的强度和稳定性，但此类材料具有透水性，其内部的干湿变化，会引起四周路基土的软化或二次固结，导致路面的不均匀沉降等病害。若采用风化石换填，存在着风化石粒径、强度、土石比例的问题，粒径大、强度低、石含量多，施工时不易压碎压实，除存在与透水性材料相同的问题以外，其自身的强度和稳定性也难以保证。若采用粘土换填，由于施工面小、地下管线多，填土难以压实，浸水后自身的强度和稳定性同样无法保证。
土经改良后不但强度提高，还能呈现出板体性和一定的水稳定性，弥补了上述材料的不足。为使换填部分的物理力学性质与原路基基本一致，选用了与原路基土质相近，＜40%，＜18，含水量适宜的低液限粘土（CL）进行改良。
改良土常用的改良剂有石灰和水泥，由于水泥改良土工序少、早期强度高，适用于春融期、多雨季节、地下水位高、工期紧迫地段。最后确定采用水泥改良土换填的处理方法。
四、软土路基施工工艺
（一）换填深度
开挖过程中可以观测到，随着深度的增加，坑壁四周路基土的密实度逐渐降低，含水量逐渐增大，上部1.0～1.2m范围内的密实度高含水量小，并且有明显的分界线。表明路基工作区深度为1.0～1.2m。
当软土路基较薄，有硬底时，清除后直接换填。当软土路基较厚，应挖到坑底土与四周路基相同土层的密实度一致时的深度，一般为1.0～1.2m；当坑底土过湿时，下挖到保证上部回填压实时不出现“弹簧”的深度，一般为0.4～0.5m，总的换填深度=1.4～1.7m。
（二）水泥掺量
换填土的强度过高或过低，都会使其内部及四周结构产生附加应力和变形，造成路面病害，因此应与原路基保持基本一致。
由于难以准确检测原路基土的无侧限抗压强度，水泥掺量无法按常规试验确定。路基的回弹模量不但是路面设计的基本参数，更是衡量路基质量的基本指标，并且设计值已知，因此水泥掺量通过回弹模量室内试验确定。由路基设计弯沉值=200，计算出路基回弹模量设计值=47MPa，再根据公式[3]反算得到室内试验回弹模量标准值=135MPa。水泥掺量不宜小于3%，实际控制在3～4%，否则难以拌和均匀。为提高下部改良土的早期强度，使上部工作区能尽早换填，上下部采用相同的水泥掺量。
（三）压实
压实功愈大、分层愈多愈容易出现弹簧。由于对工作区以下密实度的要求相对较低，故采用挖掘机铲斗击打配合双向振动平板夯（工作重量123kg）压实。待具有一定强度后再进行工作区范围内的换填，尽可能采用胶轮压路机碾压，边角用双向振动平板夯压实，压实度≥95%。
五、结语
1.与沥青路面的承载能力检测不同，水泥砼路面的检测有主、副点之分，必须配备两台贝克曼梁。用一台贝克曼梁只能检测出、，混淆与、与两者的概念会造成误判。采用双向往返法检测，贝克曼梁的支点和主测点不在同一块砼板上，消除了支点变形对测点弯沉值的影响；测完后检测车驶离受荷板，消除了后轴落点对主点弯沉值的影响。贝克曼梁法检测的是回弹弯沉，自动弯沉仪法检测的是总弯沉，落锤式弯沉仪检测的是动态总弯沉。贝克曼梁法是规范规定的标准方法，采用其它方法必须进行标定换算。同样，现场承载板法是路基回弹模量的标准检测方法，采用其它方法也必须进行标定换算。测定弯沉和模量时，都应将季节因素考虑在内。
2.与公路不同，道路由于两侧人行道和建筑物地基高于行车道，加上排水设施不完善等因素的影响，路基长期处于潮湿状态，容易产生病害。
3.与新建道路不同，改建工程是对道路功能的恢复和提高，应遵循一切服从于老路，一切有利于老路的原则，达到新旧一体，路基稳定、密实、均质，为路面提供均匀的支承。经过几十年地运营，绝大部分路基已经稳定，已适应了所处的水文地质环境，应充分利用。
4.与地基中的大面积软土路基不同，路基中的软土路基一般都属于局部浅层软土路基，处理后要求工后沉降为零，并具有较高地强度和良好地稳定性。尤其是路基工作区，对保证路面强度与稳定性、满足行车要求极为重要。
每一种软土路基处理方法均有其针对性、适用范围以及局限性，必须根据具体条件选择符合设计要求的软土路基处理方法，才能取得理想的处治效果。对能达到处理效果的方法进行使用阶段技术可靠性、施工难易程度、工程造价、工期、对周围环境影响等方面的综合评比，确定最合理的软土路基处理方案，并不在于技术的先进与否。
【参考文献】
[1]中华人民共和国行业标准．JTGD30-2004公路路基设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2004．
【关键词】软土路基；预测方法；分析
软土路基沉降程度与道路建设工程的质量、成本及工期有着很大的关系，施工单位为了有效的掌控软土路基的沉降变化，往往会采取一些软土路基沉降预测方法，并对这些方法在实际应用中采取动态的管控，观其应用的实际效果。软土路基沉降的预测，可以使施工单位对软土路基、路基的整体稳定性和完工后的沉降量进行有效的控制。软土路基沉降预测的方法很多，本文就几种常用的方法做了对比分析。
一、软土路基沉降常用的预测方法
在道路建设过程中，对软土路基后期沉降情况的预测意义重大。软土路基后期沉降情况的预测基础是道路工程建设的现场实测沉降资料。在实际工作中最常用的推测方法有下几种：人工神经网络法、灰色理论预测法、双曲线法、反分析方法、、有限元法等，每种预测方法都有自身的特有属性。
二、常用软土路基沉降预测方法的对比分析
第一，人工神经网络预测法。人工神经网络预测法是一种新型的预测方法，在软土路基沉降预测上应用的时间还不长。人工神经网络预测法的本质是一种应用系统，主要负责处理软土路基沉降的相关实测数据信息。目前，人工神经网络预测法使用较为广泛的领域主要包括两个――信息科学和工程技术。在工程技术领域的应用，主要体现自在软土路基沉降预测方面。组成人工神经网络预测法的处理单元单个来讲是非常简单的，但是这些单元之间的联系又是非常高度的，这些单元之间的高度联系形成了一个类似生物脑的神经系统，该系统能够模拟计算机的处理模式来处理软土路基沉降的相关数据。预测模式包括输出量和输入量，输出量指的是传统的因变量，输入量指的是传统的自变量，两种量之间关系用一种高维非线性的映射来表示。人工神经网络预测法自身有着非常独特的特点，可以解决其它预测方法在软土路基沉降量预测的效果短板，即土地自身原因导致预测精准度的降低，和效果的不能优化。人工神经网路预测法的构成单元相当于计算机的软件集成模块，其工作原理类似于计算机处理问题的原理，因此人工神经网络预测法不仅有较强的建模能力，还有较强的整合数据的能力，尤其擅长处理非线性的问题，这也是人工神经网络预测法的独有特性。利用这个特性对道路工程建设现场实测软土路基沉降资料进行分析，找出规律，进而为软土路基后期沉降量的预测作出正确的判断。在软土路基沉降预测方法中，人工神经网络预测法的优点是有目共睹的，但这种预测法不能应用于长期预测，根本原因是这种预测方法的精确度会随着时间的流失慢慢的下降，最终导致精确度丧失，这也是人工神经网络预测法的短板所在。
第二，灰色理论预测法。灰色理论预测法也是常用的一种软土路基沉降预测的方法。这种方法工作原理是通过灰色模型对不同数据去留的选择来实现预测精度、预测手段和预测模型的提升、修正和调整。作为灰色理论预测法核心――灰色模型，共有三种检验方法。在模型建立完毕及选定检验方法后，通过计算机的编程功能对道路工程建设现场实测的软土路基沉降的资料进行分析并记录数据，通过对这些数据的分析找出软土路基沉降的规律，并画出预测曲线图。灰色理论预测法的使用需要保证软土路基沉降实测数据的更新及时性和高精确度性，由于理论与现实总有误差，所以此方法的预测结果大于实测结果是很正常的。
第三，双曲线法。在软土路基沉降预测方法中，双曲线法是一种假设法，以假设的成立条件来预测软土路基沉降量，并画出坐标图。此方法运用所得到的数据精度由于其前提条件的因素是一个慢慢提升的过程，即后期的数据精度远远高于初期的数据精度。一般来讲，双曲线预测法使用的最佳时间点是软土路基沉降基本稳定时。此方法的短板在于数据观测时间会受到人为因素的干扰。
第四，反分析预测法。反分析预测法的过程是一个数值计算的过程，它需要通过对软土路基工程真实测量值的计算来得到土性参数和本构模型参数，并同时求出需要的物理量。反分析预测法在软土路基沉降的使用上也同人工神经网络预测法一样，都是一种新的预测方法。其工作的基本原理是对实测数据的反复计算，以使得到结果更加接近软土路基后期沉降量的数值。反分析法的使用除了要求实测数据的真实完整外，还需要假设一个合理的反分析数学模型，这个模型的建立对反分析法预测的结果又一定的影响。由于是假设，所以该模型建立使用的预测结果在一定程度上存在人为因素的误差。
第五，有限元预测法。有限元预测法有着自身的越性，在其使用的多种类型的本构模型中，非线性的弹性模型是使用范围最广的一个。有限元法可以容纳更加复杂的计算关系，可以更好地反映影响软土路基沉降的因素。从理论上讲，在所有预测软土路基沉降的方法中，有限元法是比较完善的一种方法，收到人们的关注。其自身的短板表现为在实际计算过程中需要用到大量的参数做依据，最终数据的确定必须通过特定试验的论证，导致其工作量和工程的复杂性远远高于其它的预测方法。
道路工程建设中会遇到很多软土路基沉降的想象，有效的对软土路基沉降作出预测，对道路工程的顺利施工有重要意义。综上所述，软土路基沉降的预测方法各有各的长板和短板，道路工程建设人员要根据施工现场的实际情况选取科学的预测方法，以提高软土路基后期沉降量数值的精确性。
参考文献：
关键词：高速公路；软土路基；施工技术
人们的生活节奏越来越快，生活质量越来越高，对于交通出现提出了更高的要求。在实际的高速公路建设过程中，经常会出现很多问题，其中非常重要的一个问题就是软土路基。这是因为软土路基的强度较小，容易出现变形等情况，如果在路基施工中，没有采取有效的处理措施，就会导致各种病害的发生；如果出现了较大的交通压力，就会破坏到路面的稳定性，对于高速公路的正常交通运行产生直接影响。
1、高速公路软土路基的特点
粘土颗粒群和淤泥组成了软土，那么软土路基的水含量就比较的大，且有着较大的孔隙；通常情况下，水含量在百分之五十左右，而孔隙比则在1.5左右。软土如果受到剪应力的作用，就会有剪切变形情况缓慢的发生，还可能降低抗剪强度，并且有着较强的流变性。
软土有着特别明显的结构性，在挤压或者振动作用下，软土的原状土会对土壤的絮状结构产生连续破坏，甚至流动状态也会出现。在受到扰动之后，会慢慢的恢复强度。软土没有较好的渗透性，但是有着较高的压缩性，一般来讲，软土的压缩模量在4Pa以下。因为软土有着较小的渗透性，因此要想充分的肱骨土壤之间的重量和负荷，需要较长的时间来实现。
软土只有很小的抗剪强度，一般来讲，我国天然软土的抗剪强度在20兆千帕以下，软土的内摩擦角则在30度左右。如果有荷载作用于软土路基，在排水固结的情况下，就会在很大程度上改变它的抗剪前股东，软土排水固结速度和提高强度的效果呈正比关系。
2、软土路基的破坏作用分析
如果路面以及路堤的外负载小于路基软土的抗剪强度，就会对整个路基或者部分路基的剪切产生直接破坏，导致塌陷或者不稳定等问题发生于路基中；如果有大量的沉降变形问题出现于软土路基上，就会对正常的公路交通运行产生重大的影响。因此，在高速公路路基工程的软土路基施工过程中，需要对当地的具体情况进行深入调查和研究，对当地土壤的特性以及存在软土的性质进行充分理解和把握，在项目建设过程中，需要就路基稳定制定相关的施工措施。对于施工期间的薄弱地段，需要给予足够的重视，并且采取必要的措施，一般完成了施工之后，可以有效控制沉降。
3、高速公路路基工程中软土路基的施工技术
某工程位于市中心西北部，属于平原地区，地势基本平坦，区内内河发达，密布水网；区块内地下水主要为软土及黏性土中的孔隙潜水和圆砾、卵石层中的承压水；建设场地地质情况较差，硬壳层下面为淤泥质土，经过研究发现，可以采用这些施工技术：
一是在粉砂土和软粘土地基中，可以采用强夯置换法，在地基中形成碎石墩体，采用的是边填碎石边强夯，复合地基是由碎石墩、墩间土、以及碎石垫层形成的，这样路基的承载力可以得到显著提高，沉降也可以得到减少。
二是在淤泥、淤泥质土、粘性土和粉土等软土地基中，可以采用水泥深层搅拌法，就是利用深层搅拌机来对水泥、水泥粉以及地基土进行原位搅拌，使其形成不同形状的水泥土墙体，可以是圆柱状、格栅状，也可以是连续墙式，促使复合地基的形成，实现地基承载力得到提高的目的，减小沉降。
三是在粘粒含量在10%以内的疏松砂性土地基中，可以选用振冲密实法，一方面利用振冲器的振动来液化饱和砂层，重新排列砂颗粒，减小孔隙；另一方面借助于振冲器的水平振动力来对填料进行加固，挤密砂层，实现地基承载力提高的目的，对沉降进行减小，并且地基土体抗液化能力也可以得到提高。在应用振冲密实法时，可以对回填料进行添加，也可以选择不添加。
四是在软粘土、杂填土、泥炭土地基等，则可以采用加载预压法，这种方法指的是将砂垫层和竖向排水系统设置于路基中，例如普通砂井、袋装砂井、塑料排水带等都属于竖向排水系统，这样土体固结排水距离可以得到缩小，在填筑路堤荷载作用下，地基会排水固结，从而提高地基承载力，减少施工后的沉降。另外，还可以采用超载预压法，这种方法可以有效的减少施工之后的固结沉降，对于部分施工后次固结沉降也可以消除掉。
五是在筋条间无粘性土的地基处理中，可以将加筋材料铺设于地基中，比如土工织物、土工隔栅、金属板条等，来形成加筋垫层，来促使压力扩散角得到增大，实现地基稳定性得到提高的目的。在各类地基中，都可以采用树根法来进行处理，将树根的微型灌注桩设置于地基中，将卫星灌注桩的直径设置在100毫米到230毫米之间，以此来实现地基承载力提高的目的，边坡的稳定性也可以得到提高。
六是在各类深厚软弱地基处理中，可以采用低强度混凝土桩法，将低强度混凝土桩设置于地基中，这样就会和桩间同形成一个复合地基，来实现地基承载力得到提高的目的，对于减小沉降也很有帮助。在这类地基处理中，还可以将钢筋混凝土桩设置于地基中，钢筋混凝土桩也可以与桩间土形成一个复合地基，实现地基承载力得到提高的目的。
七是在软粘土地基中，可以采用真空联合堆载法，将排水体系设置于软粘土地基中，这样就会有一不透水层形成于在上面，长时间对排水体系进行不断的抽气抽水，会有负压区形成于地基中，导致排水固结产生于软粘土地基中，进而实现地基承载力得到提高的目的。如果软粘土有着较好的透水性，就可以采用降低地下水位的方法，对地基土受力状态进行改变，使地基土产生排水固结，对地基进行加固。
4、结语
通过上文的叙述分析我们可以发现，在高速公路的施工过程中，软土路基处理是非常重要的一个技术问题；在建设过程中，往往有着纷繁多样的地形条件，那么地质条件的不同，就需要差异化的软土路基处理方法；即使地质条件是相同的，采用的软土路基处理方法是不同的，也会有不同的效果产生。那么在具体的施工过程中，就需要结合工程当地的具体情况，综合考虑各个方面的因素，提高路基工程中软土路基的强度和稳定性，保证路基工程的质量。本文简要分析了高速公路路基工程中软土路基的施工技术，希望可以提供一些有价值的参考意见。
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【关键词】软土土地 地基桥头跳车 影响 控制
中图分类号：TU471.8文献标识码： A 文章编号：
一．引言
交通是经济发展的先行官，国家也越来越重视道路的建设。伴随着我国公路建设的飞速发展，也有越来越多的公路投入使用。但是调查显示桥头跳车的现象已经十分的普遍，高速公路尤为突出。特别是软土地基处显得格外严重，已经严重的影响到道路的行车舒适度，也存在安全隐患。这不仅仅增加了交通管理部门的道路维护成本，由于其频繁的修理施工，还严重影响到了道路的正常运营。在我国南方，软土地基路很多，所以桥头跳车更为严重。车辆行驶到桥头时会有明显的颠簸，由于其冲击力大所以对桥的损坏十分严重，不仅如此对车辆本身的损坏也十分明显，这就不仅仅直接缩减了公路的使用年限而且损害了公共效益。
二．桥头跳车的危害性
桥头行车受到很多因素的影响，其行车机理比较复杂。桥头搭板的长度不同对道路及车辆的影响度会不同，还有车辆的类型，重量不同也会有不同的影响，当然车速也是一个很重要的因素。如果发生桥头跳车现象，车辆在通过桥头时会发生跳动以及冲击．由于其冲击力又可以形成对桥梁及道路的附加衙载，对路面以及桥头搭板都有很大的损坏作用，与此同时对车辆的损坏也是很大的，严重影响大车辆的使用寿命。除此之外，桥头跳车导致车辆突然发生颠簸，会影响驾驶员的正常驾驶，也会导致乘客身体及心理的不适，严重的甚至有可能造成交通事故。由此可见桥头跳车的危害是十分大的，必须引起有关部门的高度重视，驾驶员也必须重视这一问题，在行驶至桥头时要适当减速。
三．桥头跳车的原因分析
桥头跳车不仅仅是一种安全隐患，而且还无形之中增加了有关交通管理部门的维修费用。桥头跳车不仅仅降低了行车的速度，而且还对桥梁的路面造成了巨大的冲击荷载力，严重的可以造成桥面搭板的脱落。其形成原因是多方面的，影响因素也是多方面的，包括自然环境的因素，也包括人为的原因。比如路基下沉，路堤变形、桥台的形式、搭板的长度等等都会对其有很大的影响。我们在此主要介绍以下几种较为重要的影响因素。
1. 桥头跳车的一个重要原因是由于其土质不良而产生的路基下沉。通常来说低洼地带的地下水位都比较高，而桥基往往位于这些低洼沟壑地带，其土质酥软，桥基填料物质量不高，当这些填料物在受到较大压力是极易被压缩变形，导致路基的下沉。再加之桥头路基填筑的高度一般都较高，会承受较大的压力，在车辆及桥身的长久负荷下，极容易引起桥头地基的下沉。就从施工的角度而言，由于桥头一般处于河道或沟壑带，其施工空间的限制比较大，大型机械无法使用，所以在这种条件下桥头路基的压制工作质量会大打折扣，一般而言很难使桥头地基的坚实度达到标准的要求，正是因为如此在桥梁通车以后，经过长时间的辗压，以及维护期的加长，很容易出现桥头路基下沉，这样就形成了桥头跳车。
2．我们知道任何物体都具有其固有的压缩徐变性质，理所当然路基填筑物也具有这种性质。就是因为这个原因，即使桥头路基已经得到了很充分辗压，其坚实度也达到了应有的标准。但是在桥梁通车以后，随着时间的不断推移，桥梁长时间的承受巨大的压力，这种压力最终也是通过桥梁传递到了桥头路基，这时物体的固有压缩徐变性质就会显现出来，路基因为受到长时间的压缩变形下沉，最后形成桥头跳车。这也是形成桥头跳车的不可忽视的重要原因。
3.在施工时桥涵和路堤的结合部位会不可避免的存在一定的缝隙，正是因为如此雨水会源源不断的沿这这个缝隙向下渗透，下渗的雨水会对桥头路基产生巨大的破坏作用，其主要的破坏作用表现在对路基填充物产生侵蚀和软化作用，特别是那些辗压不够的部位侵蚀作用更明显，长时间的侵蚀最后导致填方体的变形。再加之外部强大的车辆荷载冲击力，就会极容易造成桥头路基的下沉，形成桥头跳车现象。
4.施工时其施工程序不对，施工质量不达标，是形成桥头跳车的最直接的原因，比如桥梁的台背填筑速度过快，缺乏相应的辗压，其台背下沉的速度也会比较快。再如桥头台前护坡墙砌筑不合格或是时间不及时，那么就极容易以引起整个土体滑移的问题出现，这样的滑移就会直接危害桥梁的基础。一般而言再给台背进行填土时，由于在这个阶段一般施工时间都会比较紧，再加之施工空间受到严重的限制，自然其施工质量很容易出现问题，这种问题出现后极易引起桥身变形，形成桥头跳车。
5．软土路基十分常见，再加之桥头路基一般位于河道沟壑低洼带，地下水位高，桥基承受能力有限，极容易出现软土下沉，最终形成桥头跳车。
四．防止桥头跳车的有效措施
1.软土地基处理方法
我们在施工的过程中经常会碰到软土地基，软土地基由于其固有的软弱性，使得其地基不够坚固，如果处理不恰当那么地基的局部承载力不足，导致地基的沉降，引起桥头跳车现象。再者软土地基土壤含水量过高，正是由于局部地段含水量过大，极易造成地基软弹，甚至出现翻浆等现象。所以为了防止桥头地基下沉拉裂而造成桥头跳车现象的出现，就需要采用有效的措施对软地基进行适当的处理，使其变得足够坚固,通过提高软地基的固结度和稳定性，来减少桥头跳车。在此我们需要根据施工地软土的具体性质及施工期限的要求采用不同的软土地基处理方法，其主要方法有以下几点：
（1）真空预压结合塑料排水板处理软土地基，这种方法主要适用于淤泥土质，因为淤泥土质强度极低，淤泥的可压缩性高，极易导致自己下沉，在这种地段采用真空预压结合塑料排水板处理方法，使排水板低端穿过淤泥层，梅花形的布置，这样施工后再通过沉降观测，采取相应的措施可以取得良好效果。
（2）堆载预压处理软土地基，这种方法主要适宜我国东南沿海分布比较广泛的海相，湖相等深厚软粘土层，这种土层压缩性大，强度低，空隙大，渗透性大，采取这种方法可增加土层密实度，减低压缩性，这种方法是工程上应用比较广泛的，效果明显。
（3）水泥搅拌桩处理软土地基，适用于处理粉土，黄土以及固结的淤泥这类土质，这种方法主要是在冬季施工，低温对处理效果具较大的影响。
（4）预应力管桩处理软土地基，采用这种方法，通过在桩顶浇灌妆帽等方法形成桩网结构，使上部压力比较均匀的传到持力部位，可以有效的提高地基的承载力，控制沉降。
2.减轻桥坡堆土质量，控制桥坡沉降。桥的质量过大也是桥基沉降的一个重要原因，为此我们要尽可能的减轻桥坡的堆土质量，以减轻桥的整体质量，减少桥自身对桥基的压力，其最主要的方法是使用轻质土来堆填桥坡，可以有效减轻桥的质量。
3.控制回填土施工质量，减轻桥坡沉降，回填土的施工质量对桥有直接的影响，其桥基回填土的施工质量直接关系到桥基的沉降问题，我们在施工时必须注意的是要合理的选择回填土的材料以及配料，选择合适的压实机械，并且按照科学的施工方法施工，来提高压实度，保证施工的高质量。
五．结束语
软土路段施工难度较大，再加之软土自身的特性以经决定了其不稳定性的存在，所以在这种路段出现桥头跳车的现象较多。我们要解决跳车这一问题，不仅仅要认真分析对待施工地的自然环境，在理论上做好准备工作，认真对待，从设计着手，考虑周全之后定出完整的设计方案。与此同时施工的监理单位以及施工单位要不断的加强提高高质量的意识，严格照图要求来施工，监理要严格履行监理工作的程序，努力控制好每道工序，保证每一道工序的质量能够过关，只有这样才能从根本上解决桥头跳车的问题，其各方责任重大且意义深远。
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（中国海外工程有限责任公司，北京 100048）
摘要： 以巴布亚新几内亚Mendi-Kandep公路为背景，介绍了在热带多雨地区资源匮乏的情况下公路软基处置的换填垫层法和土工织物加固法结合使用的效果，说明这种方法的有效性和经济性，同时通过现场试验确定了土工织物的布设及受力特点，并对垫层尺寸的计算方法进行了说明。
关键词 ： 公路软基；土工织物；换填法
中图分类号：U418.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）03-0107-03
作者简介：刘平（1981-），女，河北沧州人，工程师，硕士，研究方向为公路施工技术；刘长有（1981-），男，河北承德人，工程师，硕士，研究方向为公路施工与管理。
0 引言
Mendi-Kandep公路项目位于巴新南高地省，该地属热带雨林地区，常年多雨且降雨量较大，历史最大日降雨量在300mm以上，项目沿线软基分布较广且软土性质很差，经轻型动力触探仪测定，标准入土深度30cm的锤击数仅10~25次。由于原设计图中未对软基提出处理方案，因此项目部设置了试验段就本路段软基处置方案进行论证。由于Mendi当地的建材极为匮乏，很多材料需要从莱城运输，从Mendi派车运输一趟材料需要近一周的时间，考虑到以上现场的情况项目部提出了采用部分翻晒换填并加设土工织物的处理方法。
1 换填及土工织物加筋作用
在软土路基的众多加固方法中，换填和土工织物加固相对于使用各类桩加固软土路基而言有着较大的优势，首先动用的机械设备简单并且数量较少，工艺也相对简单；其次相对于桩体加固路基而言路基土换填成本较小；最后，对于像本文涉及的工程所在地等材料不易取得的偏远地区，换填土可以就地取材或对本地材料进行改善使用。
长期的工程实践也表明土工织物加固软土路基时性能优良、价格低廉，而且使用限制少而被广泛采用，对于提高软基承载力，减少路基沉降有比较明显的效果；路基软土换填垫层法是根据工程软基土的特性，对部分软土进行挖处后再铺设一定厚度的砂石或素土垫层，最后再在垫层上回填强度较大、压缩性小的改良土或其他类型填料以改善地基的承载能力和沉降特性的软基加固方法[1]。
换土垫层及土工织物对软土路基的作用主要表现在以下几个方面：
①提高地基承载力：地基的承载力主要取决于地基土层的抗剪强度，一方面换填路基土和铺设砂石或素土垫层可以有效改善软土路基的抗剪强度，另一方面在路基中加设土工织物，承载力与地基下土层的抗剪强度有关，换填土及砂、碎石等填筑材料抗剪强度较软土层高，因此可提高地基承载力[2]。
②加速排水固结，提高地基稳定性：在软土上铺设砂石垫层等透水性好的材料，在上层荷载的作用下，孔隙水可通过垫层迅速排出，消散了孔隙水压力，使得下层的软土固结从而地基稳定性，另外相关的研究表明，在路基中加设土工织物后采用圆弧滑动法计算路基的稳定性安全系数时有明显提高。
③减小路基沉降：换填垫层法一方面通过利用压缩性很小的换填土置换压缩性较大的软土减少了路基的沉降量，另一方面通过铺设砂石垫层达到排水固结的作用，在施工期排水固结可以最大程度上释放软土的沉降空间，避免在道路修筑完成后因为路基沉降而造成路面破坏；土工织物不仅可以提高土基的整体性还可以通过自身拉伸变形及与土体的摩擦作用减少中心沉降，从而达到降低路基的不均匀沉降的目的[3]。
2 垫层设计
路基垫层的设计须满足路面对路基沉降变形及路基承载力的要求，同时要求满足一定的经济性要求，垫层的设计是指对垫层厚度和宽度的确定，垫层的厚度取决于软土层的抗剪强度，保证在垫层的作用下软土可以承受上层荷载作用而不发生剪切破坏，垫层须有一定的宽度以保证在上层荷载的作用下下层软土不会出现从两侧挤出而产生破坏，并要求有足够的排水固结效果。
2.1 垫层厚度的确定 垫层厚度指标要求垫层底面以上包括垫层自重、垫层上填土自重以及道路承载力设计标准之和小于垫层下方软土的承载力[4]，具体要求如下：
bD—垫层底面宽度(m)；
h—垫层厚度（m）；
β—垫层扩散角（°），取值参见表1。
2.2 垫层宽度的确定 垫层宽度应满足应力扩散的要求，具体可按式（3）来计算求得：
bD=b+2htan β （3）
式中：bD—垫层底面宽度（m）。
垫层顶面每边宜超出基础底边不小于300mm，或从垫层底面两侧向上按标准放坡，同时整片垫层的宽度应根据施工的要求适当放宽。
3 土工织物加筋设计
当垫层上填土厚度逐步增大时填土自重在地基内产生垂直和侧向应力，并且应力大小呈现中间大逐渐向两侧延伸减小的分布，在这种同一截面不同位置上的应力差异的作用下，路基的沉降也呈现出中心沉降大而两侧沉降逐渐减小的情况，甚至在路基两侧出现凸起，在这种作用下埋设在填土中的土工织物会协同土基下沉而出现变形，这种变形使得土工织物产生一定应变并反作用于其周围土体产生对土体的锚固作用[5]。土工织物的锚固作用的强弱取决于在填土施工过程中填土的压实度，填土压实度越高其锚固效果越好，从而发挥了土工织物对于路基填土的加筋作用。有研究表明，在实际填土的作用下土工织物的应力分布也呈现中间大并且向两侧递减的分布，这也说明了土工织物与路基填土变形是协同的，土工织物对于填土有加筋作用。
为了确定土工织物的最优布置，本次试验选取了四个典型的试验段，其中ACh22+080m路段为自然填土路段，其路基填土未设置土工织物，完全反应填土的自然沉降结果；BCh22+560m路段在垫层底部铺设一层土工织物，用于测定在土工织物最少的情况下路基的沉降情况；CCh22+920m路段为在垫层底面、表面及0.5m填土范围内满铺1层土工织物的三层试验段；DCh23+400m路段为在垫层底面、表面及每隔1m各铺满1层土工织物的多层补强路段。试验路堤填筑材料为轻亚粘土，每次填土厚度为0.5m，碾压后的干重度要达到15.5kN/m3。同时在路基填土埋设沉降观测仪器及沉降板、土工织物位移计等监测装置用以测定在不用土工织物作用下路基的沉降特性。
从图2中可以看出，A试验段由于没有土工织物的加筋作用，路段中心沉降较大，同时两侧土体拱起明显，并且在初期一周之内发展较快，后期发展速度减缓，以试验段A作为基准路段，用以比对不同土工织物布设方式对其他路段的加筋作用。B试验段在沉降发展初期与试验段A相似，但一周后沉降发展速度减缓较为明显，说明土工织物在沉降发展到一定阶段后其加筋作用开始凸显，后期沉降较小，同时路基两侧的拱起也较小；C试验段在初期的沉降较A试验段较大，这是因为在初期加设土工织物而需要加强碾压的原因使得路基压实较好，于此同时沉降发展较为缓慢，在经过10d的自然沉降之后，土体的沉降基本趋于稳定，后期的沉降发展极为缓慢，而两侧土体在碾压和土工织物的作用下变形很快就趋于稳定；D试验段土工织物层数较多，从沉降发展趋势可以看出，在经过碾压后立即达到较大值，并且后期沉降发展极为缓慢，在经过一周自然的缓慢沉降后基本达到稳定，后期不再发展，其两侧拱起也有类似规律。综合上述不同土工织物加固方案沉降发展的状况，结合经济分析，本工程适合采用第三种加固方案，既可以保证土体在施工后较短的时间内达到稳定又可以保证工程的经济性。
4 工程实例
4.1 地质情况 该路段设计填土高度为3.5m，地下水距地表1m，地区土质分层从上至下为：
①0.5~1.2m的黏土，重度17.5kN/m3；
②5~8m的淤泥与淤质粘土层软土，重度17.8kN/m3，含水量W=63.3%~116.5%，天然孔隙比1.344~2.122，压缩系数2.55~4.71MPa-1；
③粘土及中砂层，硬度较好，可作为持力层。
4.2 方案的确定 按挂车-100进行验算，根据图3受力，布置挂车四辆，荷载为55.7kPa，换算土层厚3.09m，容重18kN/m3，为路基宽度×计算宽度=17m×11.2m，采用挖除软土铺设砂垫层后，在此基础上结合土工织物借土回填至设计标高，经研究分析确定采用砂垫层处理方案。
4.3 实测路基沉降结果 在工程实际处理路段取任一里程Ch25+230m处埋设沉降板观测路基的沉降情况如图4所示，由图中可以看到采用了换填垫层和土工织物加固后路基沉降表现出以下特性，在路基填筑完成后一周内路基中间部位沉降速度较快，一周内沉降量达到逾40mm，路基两侧拱起达到25mm，经过这一时间段沉降后一方面填土自然沉降过程趋于停止，另一方面土工织物在路基沉降的过程中变形受力从而产生了对路基填土的加筋作用，并且在一周后基本达到稳定，后期的沉降发展极为缓慢，并且从最终的沉降发展来看，其沉降也能达到相关标准和设计的要求，说明所采取的路基处置方案可行。
5 结论
本文以巴布亚新几内亚Mendi-Kandep公路为背景，介绍了在热带多雨地区资源匮乏的情况下公路软基处置的换填垫层法和土工织物加固法结合使用的例证，证明了这种方法的可行性，主要有以下几个方面的结论：①在热带多雨地区软土层较厚的情况下采用挖处上层软土后换填翻晒土或其他填筑材料并且在其中布置土工织物加筋对于处置道路软土路基效果较好，并且相较于采用各种桩加固软基而言较为经济。②在采用土工织物处置软土路基时可根据规范、设计要求沉降控制量对土工织物的布置方式进行验算，必要时可设置试验段进行现场试验，在换填垫层上下设置的土工织物对减少沉降比较有效。③垫层的尺寸特性应根据简算反复校核、调整，使得垫层厚度在保证工程质量的前提下尽可能减小，可有效降低工程造价。
参考文献：
[1]董永竞.东新高速公路工程软土路基施工技术研究[D].西安：西安工业大学硕士学位论文，2014，4.
[2]唐洪祥.土工织物补强软基的作用机理与整体稳定性分析[J].北京：岩土力学，2005，12.
[3]张彤宇.土工织物应用性能研究[D].天津：天津大学硕士学位论文.
关键词：路桥施工；软土路基处理；对策
Abstract: this paper first analyzes the road &bridge construction in southern China in soft soil subgrade treatment problems, and put forward the countermeasures and the effective, the hope can give road &bridge engineering staff to the reference.
Keywords: road &bridge construction; Soft soil subgrade treatment; countermeasures
中图分类号：U213.1文献标识码：A 文章编号：
在路桥工程的施工和设计中，经常会遇到路基强度不够的情况，也就是遇到软土路基，需要对此进行合适的处理才能保证路桥工程的质量。路桥工程中对软土路基的处理方法有很多，比如抛石挤淤法、塑料板排水法、化学固结法等，每种方法有可取之处也有不足，所以，在进行路桥工程施工中处理软土路基时，要根据地基条件，目标要求、应用材料等多个方面，合理应用并优化处理方法。
现有软土路基处理方法存在的问题分析
首先，在选择方法时没有充分考虑路桥施工地点的地质状况，比如我国南方和北方的地质特点有很大不同，在进行路基处理时必须因地制宜；第二，许多施工单位忽视了地下的基础工作，注重表面的完善；同时，熟练从事这一行业的专业技术人才比较缺乏，使软土路基处理的质量不高；第三，施工过程中监督不够，存在许多漏洞，偷工减料问题严重，施工中偏离了原来的设计要求，使路基处理的质量不高；第四，理论方法在实践过程中出现了偏差。路桥工程中软土路基的处理方法都是根据实践的施工经验中得来的，由实践总结成理论，再进行下一次的实践指导，但是一些方法虽然已经总结出来，但不够成熟，导致施工实践的偏差；第五，许多工法缺乏合理的质量验证方法。
南方路桥施工中软土路基的特点
由于南方地质的特点，在路桥施工中的软土路基也呈现出相应的特点，必须了解这些情况，才能采取合理的方法和有效的对策。
软土路基是指粘土或者粉土颗粒含量大的土质，一般为软弱土；另外，孔隙率较大的有机质土、砂土类土质，由于地下水位较高，容易引起路基的下沉，造成工程设施的不稳定，也属于软土路基的行列。软土路基的分布特点受地质地形以及其他地理环境的影响比较大，比如，我国的软土路基在南方有大范围的分布，首先是在近海区域分布多，因为受海水潮汐的影响导致了地下水位较高，这些软土基的组成主要是细粉沙层和一定比例的有机质土；二是我国南方地区盆地地形多，而且降水量丰富，造成了水塘多、低洼地带多的情况，近代沉积软土广布，软土的粘性大。因为软土的以上特点，作用到软土地基上就会造成排水不畅，透水性能低，孔隙水压力大，土粒骨架承载力小的后果，经过填造后，需要很长的时间才能压实，但会发生沉降和不同程度的变形；还容易产生侧向位移引起滑移，稳定性大为降低，无法作为持力层。
软土路基处理的有效对策
表层处理法
填筑路基之前，可以采用挖排水沟的方法排除地表水，使地基表层的含水量得到有效的降低和控制，回填时选择砂砾，因为其透水性能好；做以上准备的目的是确保施工的条件要求。
为了使固结过程大大缩短，可以在软土地基顶面铺设砂垫层，厚度控制在1米左右，根据情况进行增加或减少，目的是形成上部排水层，适应于软土层固结的需要；砂垫层法施工比较简单，需要的设备和工具也简单，适应的软土层为厚度小，或者能够双面排水，并且软土表面没有不透水的硬质土。砂垫层需要级配良好的中、粗砂。为了进一步提高地基的强度，可以在软土地基中混合稳定材料，这些材料可以选择土壤、水泥和土壤稳固剂等；还可以在机械作业方面进行改善，使压实效果得到优化。南方的气候特点之一是降雨量多，水湖河塘比较丰富，路基含水量较多，可以先进行排水处理，然后进行其他方面的加固。
（二）水泥搅拌桩法
采用水泥搅拌桩的方法进行软土路基的处理原理，是根据水泥和水即周围的土体经过一系列的并且极其复杂的物理反应和化学反应，达到加固的作用；经过这些反应后，会形成强度很高的桩体，桩体和周边的土体进行结合，就形成了复合地基，从而在共同作用下提高软土路基的稳固性，同时路基的负荷能力大大增强，沉降的现象也得到明显改善。南方地区的地质中，淤泥土质和含水量较高的黏性土质较多，水泥搅拌桩法正适用于建立在这种土质之上的路基，具体要求是：软土路基的不排水抗剪强度在45千帕以下；不能采用这种方法的路基中，天然含水量在70%以上并且PH值在4以下；另外，当软土路基土体中包含碎石以及氯化物等矿物时，理应慎重采用这种方法；水泥搅拌桩法的优点很多，比如施工方便、效率高、质量可靠等。
水泥搅拌桩法有湿法和干法两大类，湿法的好处是可以控制水泥的用量，干法虽然不能很好地控制水泥量，但是能够吸收路基中的水，适用于含水量大的软土路基处理。浙江余姚市梁周线拓宽改造工程桥头段处理运用高压旋喷桩，施工控制良好，达到设计预期目的，未发现不均匀沉降！
（三）预应力管桩法
南方地区地基中普遍存在着软土分布广泛，厚度指数大，指标差，对整个工程的质量有不良的有影响，而预应力管桩承载的能力比较强，具有很好的耐打性，比较适合南方地区的地质条件；同时，预应力管桩法的施工周期不长，容易监控施工的质量，并且成本低，因此得到了广泛应用。浙江余姚市古乍线桥头段软基处理运用此法进行施工，目前使用效果良好，没有发现不均匀沉降。应用此法进行施工前，应该先铺设工作垫层，即在软基上铺设40厘米左右的中粗砂，缓冲机械对管桩的冲击；然后进行试桩；打桩的过程是吊桩、插桩和沉桩。
总结：
以上是对我国南方地区的路桥施工中软土路基的处理方法探讨，首先由存在的问题入手，以寻求有效的对策。通过工地实际施工工艺方法、过程控制、工后试验检测等取得好的软土实用处理方法。处理好软土路基，能够提高路桥工程的终身质量，从而使路桥工程设施更好地造福于民！
参考文献：
[1]林慕清.试论水泥搅拌桩在公路软基加固处理的应用[J].科学之友,2011(02)
【关键词】软土路基;粉喷桩法;加固机理
软土地基具有高含水量、大孔隙比、高压缩性的特点，此种地基在我国沿江、沿湖以及沿海等地广泛分布，对港口建设、公路路基、大型桥梁、涵洞、通道都存在着不同程度的危害。在高速公路的软基处理中，地基土的强度和变形对地基土上的路堤及路面结构的安全和稳定性、行车安全有重要的影响。随着我国公路事业的大力发展，大量工程实践表明，用粉喷桩法加固高等级公路的路基和涵基，在满足设计的前提下，不仅能提高地基土的承载力，从而能适应快速填筑施工，而且能较好地解决沉降过大的问题，大大节约了施工作业时间。因此，该法已越来越普遍地用于高等级公路的软基处理中。
1.粉喷桩的成桩原理及特点
粉喷桩是利用粉喷桩机,用压缩空气将水泥干粉加到软弱地基土中,并在原位进行强制搅拌,吸收地下水,水泥和土进行化学反应,硬化固结后具有较高强度整体性水稳性的粉喷桩。桩与软土地基一起组成复合地基,两者共同工作,承担上部荷载。粉喷桩与桩间土的协调变形使地基土承载能力得到充分发挥，最终使土体得以加固,获得所需强度,提高地基承载力,减少沉降。
采用粉喷桩的优点如下：
1.1水泥与原土就地搅拌混合, 因此可最大限度地利用原土的承载力。
1.2水泥粉与原地基土就地搅拌混合时, 不必或只需向地基中注入少许水分(根据地基土的含水量确定),水泥粉充分吸收周围软土中的水分, 因此对含水量高的软土加固效果尤为显著。
1.3水泥干粉喷射时对土壤无侧向挤压, 对周围建筑物影响小。
1.4土体加固后重度基本不变, 对软弱下卧层不会引起附加沉降。
1.5在满足承载力及其它各项指标要求的情况下, 技术经济指标效果显著。
1.6施工时无振动, 无污染, 无噪音, 工期短, 施工现场较文明, 尤其适合在城市中使用, 且可取得良好的技术经济效益和社会效益[1]。
2.粉喷桩的加固机理
粉喷桩处治软基属于深层搅拌法中的一种，它是利用压缩空气向软弱土层中输送石灰、水泥等粉状加固料，使其与原位软弱土混合、压密，通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合作用等一系列物理化学作用．使软弱土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的柱状加固土，它与原位软弱土层组成复合地基，提高软土地基承载力，减少地基沉降量[2]。
2.1溶解-析出理论及水泥与软土的化学反应
溶解一析出理论是水泥固结理论中较为经典的理论之一，该理论认为水泥的固结过程就是水泥熟料在水中溶解成离子形式，并以水作为介质进行化学反应，形成了各种晶体从水溶液中析出．最终形成具有一定强度的整体。实际工程中，常采用水泥固结理论中的溶解一析出理论来解释水泥和软土的反应[2]。
2.1.1水泥熟料在水中的溶解过程
在水泥等固化剂与软土充分搅拌之后，很快与软土中的水发生水化反应生成氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙及水化铁酸钙等化合物。其化学反应为
(1)硅酸三钙的水化：
(2) 型硅酸二钙的水化：
(3)铝酸三钙的水化：
(4)铁铝酸四钙的水化：
另外，在水化过程中，形成了能吸收大量自由水的钙矾石：
2.1.2土颗粒与水泥水化物之间的相互作用
一般情况下，因水泥与土的搅拌不能绝对均匀。使水泥熟料包裹在软土团粒表面，这种灰包土的结构由于电化学作用，水泥熟料的水化产物易渗透入土颗粒的内部。这样，最后在粉喷桩桩体范围内形成了外层是水泥水化产物相联结，内层是被包裹的软士团粒的空间结构，这种结构是粉喷桩强度的基础。其次，软土中含有多种矿物质并含有游离的钠离子、钾离子，它们能和水泥水化生成的钙离子进行当量吸附交换，使较小的土颗粒形成较大的团粒，使土体强度提高。
2.2其他因素对粉喷桩加固机理的影响
首先，粉喷桩在施工过程中对土体的振动或挤压使土体得到挤密，利用横向挤紧作用，提高了桩间土的强度和桩侧法向应力，使得桩侧摩阻力得到增加，桩体的承载力得到加强，使路基土粒彼此靠紧，空隙减少，提高复合地基的承载力，有利于满足路基压实度的要求。
其次，水泥的各种水化物生成后有的自身继续硬化，形成水泥石骨架，有的与周围具有活性的粘土颗粒发生反应，形成水泥土的团粒结构，并封闭各土团间的孔隙，形成坚硬联结体。由于粉喷桩的刚度较桩周围土体大，在路堤填筑荷载作用下，大部分填土荷载由桩体承担，作用在桩间土的应力相应减少。
另外，地基的加速固结作用也是粉喷桩的加固机理之一。由固结系数Cv的计算式：Cv=■
可以看出，虽然水泥土类桩会降低地基土的渗透系数K，但它同样会减小地基土的渗透系数α，而且通常后者的减小幅度要较前者大，由此，使加固后水泥土的固结系数Cv大于加固前原地基土的系数，因而起到加速固结的作用。
3.粉喷桩加固软土路基的设计计算
粉喷桩加固软土路基的设计计算的主要内容为：决定设置搅拌桩的范围；选择桩长及确定桩的根数，使之能满足建筑物所需要的承载力与允许沉降量[3]。
在掌握了工程地质条件以及设计要求之后，可按以下设计步骤进行设计：
3.1根据路基基础尺寸及软土范围决定采用粉体喷搅加固的范围；根据软土层厚度决定搅拌桩桩体的长度，一般情况下，桩体应伸至软土层底部。
3.2根据要求的承载力的大小，初步选定搅拌桩的间距，从而定出加固范围内搅拌桩的总数及每平方米内搅拌桩所占的面积。在公路路基土中，搅拌桩的排列一般按等边三角形或正方形布置，需要时，再作偏心计算看能否满足要求。
3.3根据初步选定的桩长L，加固区宽度B，加固区长度H，搅拌桩总数n，搅拌桩面积与加固基础面积之比（灰土置换率）αc，每排（宽度B范围内）桩的根数以及上述已取得的上部构筑物资料，进行地基承载力计算和总沉降量计算。
当计算出施工结束后的剩余沉降量小于或等于路基允许值时，说明计算满足要求，否则应重新选择桩长进行计算。
4.粉喷桩在实际应用中存在的问题及建议
4.1粉喷桩施工的主要工序在地下进行，无法直接监控。由于其关键工序是喷粉，因此，喷粉开始后，应设专人严格把关，严格控制喷粉时间、停粉时间和水泥喷入量。
4.2虽然目前粉喷桩设计计算方法尚能满足设计需要，但总的来说计算方法欠成熟，因为影响复合地基的应力和应变的因素较多。今后应从研究桩同作用、复合地基破坏机理入手，推导出更为合理的设计计算方法。
4.3施工是保证粉喷桩质量的实施关键环节，钻机深度等对加固深度有较大的影响；另一方面是空压、动力及喷搅工艺也有待进一步明确和改进，以确保深部桩体的质量。
工程应用中要提高粉喷桩的质量，使其强度更高，提高粉喷桩的完整性、均匀性，使粉喷法在公路建设工程中有更广泛的使用范围。■
【参考文献】
［1］阮永芬,李佳彬.水泥粉喷桩在软土地基处理中的应用［J］.昆明理工大学学报,2001,26(5):74-75.
［2］周金鹏.粉喷桩加固高速公路软土路基的机理与设计［D］.硕士论文.南京理工大学.2003,(1).
【关键词】市政道路；软体地基；加固技术
1.软土地基简介
随着经济的发展，市政道路的施工进行的如火如荼，市政道路的施工质量与人们的日常生活息息相关，我国的幅员辽阔，地质条件也较为复杂，尤其在内地的湖河沉积地区以及沿海地区软土地基的分布情况十分广泛，在市政道路的施工过程中也常常会遇到软土地基的问题，这种地基的含水比大、承载力差、压缩比高，空隙比约为1.0，容易受到外界因素的干扰变大，难以满足现阶段市政道路施工的要求。为了保证市政道路的施工质量，必须采用相关的方式加强软土地基的稳定性，防止沉降问题的发生。目前，我国国内在处理市政道路软地基的加固方面已经取得了良好的成效，下面就针对软土地基的加固技术进行进一步的介绍。
2.市政道路软土地基的处理原则
对于市政道路软土地基的处理，首先要遵循经济性的原则，即在条件允许的范围内，要优先使用天然的材料进行加固，如工业废料、建筑垃圾等符合加固标准的材料进行加固，但是在材料的选择中要避免选择具有腐蚀性或者有机含量较高的垃圾，防止地基的加固难以达到规定的标准；其次，要遵循目的性的原则，即软土地基的处理必须要达到减小下渗、改善抗剪性、动力性的目的，防止地基出现变形以及液化的情况，将地基的压缩性控制在标准范围内，保证市政道路的后续使用质量。
3.市政道路施工中的软土地基加固技术
3.1 换填法
换填法是软土地基常用的加固方式，即在实地调查的基础上，将固定深度和范围内的软土地基挖出，进行换填，换填的材料需要选择稳定性高、强度好的材料，如石灰、砂石等等，在选择的过程中要遵循三个标准：
3.1.1 因地制宜的原则
在选择换填材料时，要根据施工场地的实际情况选择适宜的材料，以保证材料可以满足当地道路建设的需求，并做好材料中石头含量、粒径以及配级的检验，确定好材料之后，就可以将淤泥软土使用挖掘机挖除，用天然的材料进行置换，一般，开挖深度宜控制在2m以内，使用分层填筑、压实和检测进行施工，以便提高地基的承载力。
3.1.2 逐层加固的原则
在进行换填的过程中，为了保证压实的质量，必须对置换材料进行逐层压实，在换填的前期，需要对换填的面积和深度进行计算，再进行下阶段的换填和加固的工作，在第一层换填完成后，用机械碾压法将其反复压实，再进行逐层换填。
3.2 排水固结法
3.2.1 袋装沙井固结法
排水固结法包括袋装沙井固结法以及砂垫层处理法，袋装沙井固结法就是将符合标准要求的砂装入具有透水性的编织袋中，再利用辅助设备将沙袋侵入软土地基之中，这种固结的方法比较适宜用在厚度大于5m的软土层中、且地基承载力小于路堤建筑自重的情况中，具备施工效率高、施工费用低、用料少的特点，也是软土地基加固的常用方法之一。
3.2.2 砂垫层处理法
砂垫层处理法就是在软土地基的表面铺设好砂层进行排水的方式，令软土地基中的水分在上层荷载的影响下排水，从而达到地基加固的目的，使用这种加固方法时要注意，要保证排水固结的速度与路基填筑速度保持一致性，保证在填筑的过程中可以有效的实现排水，同时，避免上层荷载过大导致路基遭到破坏。
3.3 机械碾压加固法
机械碾压加固法是利用土壤中水分的特征来进行加固的一种方式，由于土壤中的水分是与以多种多样的形式存在，但是不管何种形式的水分在外力的作用下，也会被排挤出来，使用机械碾压就可以有效的排除地基中多余的水分，起到地基加固的作用。在进行加固的过程中，要根据实验数据来决定碾压的工艺，确定好碾压的力度、次数以及范围，在具体的工作过程中，要先使用小吨位碾压机进行碾压，进而使用大吨位碾压机进行碾压，碾压完成后再使用光轮碾压机进行碾压，在碾压过程中要遵循边线大到中的碾压原则，以1/3重叠的方式进行递进式碾压。
3.4 化学加固法
化学加固法就是利用化学材料对软土地基进行固结的处理方法，目前常见的化学加固法包括深层水泥加固法、石灰搅拌桩法以及灌浆法三种。
3.4.1 深层水泥加固法
使用深层水泥加固法对软土地基进行加固可以在短时间内得到需要的地基强度，使用该种方式加固后的地基具有变形小、无公害的优点，在北欧、日本、芬兰等国家已经得到了广泛的应用，在我国国内虽然应用时间较短，但是也取得了良好的社会效益和经济效益。
3.4.2 石灰搅拌桩法
石灰搅拌桩加固法是依靠石灰和土之间的物理反应形成所需的强度，应用在不同的地基中会产生不同的加固效果，加固的深度可以达到20m。在加固的过程中要通过机械搅拌的方式，在机械钻进时向地基内喷射压缩空气，在钻进要适度的标高后，要将钻头进行反向旋转，将生石灰输送至地基内，让土体和石灰进行充分的搅拌，形成具有水稳性、整体性以及一定强度的石灰桩。由于石灰桩具有膨胀挤密的作用，因此，在设计石灰桩是要遵循密布桩和小桩径的原则，桩间距和加固的深度应该按照沉降验算和稳定验算来确定，在验算完成后再进行施工。
3.4.3 灌浆法
灌浆法就是利用液压、气压以及电化学的原理，将一些可以固化的浆液注入到软土地基中，以便改善地基物理力学性质。在灌浆工程中，使用最广泛的浆材就是水泥，水泥的力学强度好、无毒、使用寿命长、材料价格低，但是在沉淀析水的影响下具有稳定性差的弱点，为了克服这些缺点，可以在水泥浆中加入砂、粘土以及粉煤灰等材料，或者掺入附加剂来改善浆液的性质。
4 结语
软土地基的加固是市政道路施工的关键性因素，关系着市政道路的施工质量以及使用寿命，目前，对软土地基的加固技术较多，需要根据施工地的实际情况以及周围环境进行综合判断和选择，保证软土地基加固的效果。
参考文献：
[1]张红梅.浅谈市政道路施工中软基加固技术[期刊论文]，科学之友，2012（06）
关键词：砂井；软土路基；变形；现场监测；高速公路
1 基于砂井处理方法的路基变形规律现场监测
软土路基处理的方法有很多种，进行软土路基处理的目的是提高路基土的抗剪强度和压缩模量，满足沉降和稳定要求，使得路基在上部荷载作用下保持足够的稳定。在现场对各种处理方法的适用性进行对比研究，分析软土路基的变形规律是一个重要且有价值的手段。目标绕城高速公路北线工程，进行了包括浅层排水固结法、塑料排水板、砂井及粉喷水泥搅拌桩四类处理方法的路基处理效果方面的现场监测研究工作。本文研究砂井处理软土路基的方法及处理效果。
1.1 砂井路基处理方法
（1）砂井路基。如图1所示砂井路基是在路基中设置砂井竖向排水体，然后利用路堤本身重量逐渐加载；或在建筑物（构筑物）建造之前，在场地先行加载预压，使土中的孔隙水排出，逐渐固结，路基发生沉降，同时强度逐渐提高。该方法常用于解决软粘土路基的沉降和稳定问题，可使路基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成，使公路在使用期间不至于产生过大的沉降和沉降差，同时可增加路基土的抗剪强度，从而提高路基的承载力和稳定性。
当软土层较薄或土的渗透性较好而施工期允许较长时，仅在地面铺设一定厚度的砂垫层，然后加载，土中的水沿竖向流入砂垫层而排出。当工程上遇到透水性很差的深厚软土层时才需要在地基中设置砂井竖向排水体，地面连以排水砂层，构成完整的排水系统。
（2）砂井施工工艺。砂井成孔的典型方法有套管法、射水法、螺旋钻成孔法和爆破法。
①套管法。该法是将活瓣管尖套有端靴的套管沉到预定深度，然后在管内灌砂、拔出套管形成砂井。根据沉管工艺的不同，又分为静压沉管法、锤击沉管法、锤击静压联合沉管法和振动沉管法。采用静压、锤击联合沉管法施工，往往在提管时由于砂的拱作用及管壁的摩阻力会将管内砂带上来，使砂井夹泥或缩颈，这就会影响砂井的排水效果。为了不使套管内的砂带上来，保证砂井的连续性，一般辅以气压的施工工艺。
采用振动沉管法，是以振动锤为动力，将套管沉到预定深度，灌砂后振动，提管形成砂井。采用该法施工不仅避免了管内砂随管带上，保证了砂井的连续性，同时砂受到振密，砂井质量较好。
②射水法。射水法是指利用高压水通过射水管形成高速水流的冲击和环刀的机械切削，使土体破坏，并形成一定直径和深度的砂井孔，然后灌砂而成砂井。射水成孔工艺对土质较好且均匀的粘性土路基是较适用，但对土质很软的淤泥因成孔和灌砂过程中容易缩孔，很难保证砂井的直径和连续性，对夹有粉砂薄层的软土路基，若压力控制不严，易在冲水成孔时出现串孔，对路基扰动较大。射水法成井的设备比较简单，对土的扰动较小，但在泥浆排放，塌孔，缩颈，串孔和灌砂等方面都还存在一定的问题。
③螺旋钻成孔法。该法以动力螺旋钻钻孔，属于干钻法施工，提钻后孔内灌砂成井。此法适用于陆上工程，砂井长度在19m以内，土质较好，不会出现缩颈和塌孔现象的软土路基。此法在美国应用较广泛，该工艺所用设备简单而机动，成孔比较规整，但灌砂质量较难掌握，对很软弱的路基也不太适用。
④爆破法。此法是先用直径73mm的螺纹钻钻成一个砂井所要求设计深度的孔，在孔中放置由传爆线和炸药组成的条形药包，爆破后将孔扩大，然后往孔内灌砂形成砂井。这种方法施工简易且不需要复杂的工具。
1.2 工程实例
目标绕城高速公路全长29.297公里，其中K8＋617.57至K26＋000段为六车道路段，K26＋000至终点K37＋877.28段四段四车道路段。线路所处地段很大一部分为软土路基，厚达20～30m。该段软土天然含水率高、强度低、压缩性高、透水性差，且具有单层和双层两种典型结构。为研究不同工程措施处理软土路基的效果及变形规律，并指导工程的大规模施工，指挥部选取了具有代表性的第八合同段（K26＋000～K29＋400）作为试验路段，进行包括浅层排水固结法、塑料排水板、砂井及粉喷水泥搅拌桩复合地基四类处理方法的各种参数共7种方案路基处理效果方面的研究工作。
软土路基变形规律试验研究内容包括现场地质补充勘探、原位试验、室内土工试验、软土路基变形监测和路堤施工期间稳定性控制及工后沉降的数值分析等。试验段现场试验工作从2004年3月开始，至2004年5月基本完成现场地质补充勘探、原位试验及监测仪器的埋设工作；监测工作亦于2004年5月开始进行，至2007年3月结束。
1.3 K29＋000试验段采用的处理方法
K29＋000试验段处于桥头所在地，对工后沉降要求很高，断面表层存在6～8m软土，中间夹6～8m可塑状粉质粘土层，下伏基岩。由于第二层软土深厚，采用塑料排水板处理时难以穿透中间的夹层，若不处理第二层软土，则路基的工后沉降难以满足要求，由于砂井的排水作用能加速软粘土的固结和强度增长，用砂井联合超载预压处理软粘土路基己成为国内外岩土工程中广泛应用、行之有效的路基加固方法。
鉴于此原因，本断面采用直径327mm、间距2.7m、深21.0m的砂井，呈三角形布置，砂井成孔的方法采用套管振动法施工，使砂井可以穿透第二层夹层土，有助于加速路基固结，减少工后沉降。
2 砂井处理方法效果评价
2.1 监测项目及监测点布置
为了对路堤填筑及预压过程中软土路基的稳定和变形进行现场监测，探讨砂井路基处理方案的软土路基变形规律及其变形分析方法，研究砂井路基加固处理的有效性，以及在铺筑路面和通车后，对试验段路基变形情况进行跟踪监测，在控制断面上分别埋设了：
①测斜管，进行道肩及坡脚的水平位移测量；
②分层沉降环，掌握路基各土层的沉降规律；
③沉降板及位移边桩，用以监测原路基表面的变形；
④孔隙水压力计，测试路基中的孔隙水压力，评价软土路基处理的排水固结效果。
图2是K29＋000断面地质剖面及监测点布置示意图。图中F6-1～F6-9是分层沉降环，测量路基各土层的沉降量：S6-1和S6-2是沉降板，用以监测路基坡脚和道肩的竖向变形；C6-2和C6-3是测斜管，进行道肩及坡脚的水平位移测量；K6-1～K6-8是孔压计，用以测量路基中的孔隙水压力。由于K29＋000试验断面的路堤荷载是对称的，所以，监测仪器基本上只埋置在路堤一侧。断面监测点的埋设工作于2004年4月3日开始，2004年7月15日埋设完毕，路堤填土期间每三天监测一次，填土间歇期每周监测，预压期间每月监测一次。
所选试验断面的土层有以下特点：
①试验断面所处路段皆具有两层软土的典型结构；
②在2.0m的硬壳层下为第一层呈软塑状的灰色淤泥质粘土，此层软土厚度大约为1.9m；
③第二层软土大约位于地表面以下11.45m，厚度约为4～9m，为灰色淤泥质粘土，特别之处在于，此层软土含有大量贝壳等有机质杂质；
④20m以下基本为可~硬塑状粘土，大约25m以下为风化砂岩，可作为持力层。
2.2 K29＋000断面路基变形现场监测结果分析
以K29＋000断面为研究对象，填土期（包括砂垫层）为2004.07.26～2004.12.16，历时143天，填土厚度5.86m，由现场的实测资料可以看出，平均填土速率为3.71 cm/d。
表面竖向位移监测共进行64次，截止2004年12月16日，道中和道肩的表面竖向位移分别为360mm和203mm；分层沉降共监测43次，第一层软土的压缩量占总沉降的64.1％。而下部压缩量占总沉降的35.6%，上下部分的压缩量相差不大，主要原因是砂井打设较深，有利于下层土体中水分的排出；水平位移共监测45次，道肩处填土结束时最大水平位移为46.14mm，明显变形部位在地面以下0～4.0m，为第一层软土。填土期的水平变形平均速率为0.21 mm/d；坡脚处预压结束时的最大水平位移为47.86mm，明显变形部位在地面以下0～5.0m，填土期的水平变形平均速率为0.22mm/d。
砂井处理地段的土体变形小于塑料排水板处理地段，表明砂井路基对提高路基强度，改善路基的整体稳定性的效果更好些。
同时，地面以下15m，道肩处的水平位移量明显大于坡脚处，说明随着土中水的排出，道肩和坡脚之间的土体压缩效果较明显。
孔隙水压力监测共进行111次，上层软土中超孔隙水压力在加载期（2004.8.6～2004.12.16）增加了9.63kPa，预压结束时消散了11.79kPa。第二层软土中的超孔隙水压力在同期增加了10.47kPa，预压结束时消散了9.45kPa。
由现场的实测资料可以看出，填土期沉降主要发生在第一层软土，第二层软上在预压期也有较明显的沉降发生；在预压期结束时，第二层软土沉降在总沉降中所占比例达44％，比用塑料排水板固结法处理的各断面路基预压结束时沉降所占比例均大，说明砂井对下层软土起到了加速排水固结的作用。别外，与其他试验段相比较，砂井处理试验段尽管填土最高，但沉降量和水平位移量却最小，这说明砂井还有加固路基的作用。砂井既可起到排水作用，同时还有一定的加固作用，使路基土的变形模量得以提高，从而减小了总沉降量和坡脚的水平位移，处理效果良好。
3 结论与讨论
本文分析了K29＋000断面采用砂井处理软土路基时现场实测变形资料，深入研究了该断面的地质特点，得到了砂井处理软土路基时软土路基变形发展的初步规律，主要结论有：
第一层软土的压缩量占总竖向位移的64.1％，而下部的压缩量占总竖向位移的35.6％，上下部分的压缩量相差不大，主要原因是砂井打设较深，有利于下层土体中水分的排出，加速了下部土体的固结；
道肩处填土结束时最大水平位移为46.14mm，明显变形部位在地面以下0～4.0m，为第一层软土，填土期的水平变形平均速率为0.21 mm/d；坡脚处预压结束时的最大水平位移为47.86mm，明显变形部位在地面以下0～5.0m，填土期的水平变形平均速率为0.22mm/d。地面以下15m，道肩处的水平位移量明显大于坡脚处的，说明随着土中水的排出，道肩和坡脚之间的土体压缩效果较明显。
砂井法处理软土路基可以加快路基排水，加速路基固结，使路基土的变形模量得到提高，从而减小总沉降量和坡肩水平位移，路基加固效果较好，是一种适合深厚软土路基处理的方法。
参考文献
［1］刘玉卓.公路工程软基处理［M］.北京：人民交通出版社，2006.
［2］王炳龙，宫全美，周顺华，杨红伟.砂井联合超载预压控制软土地基路基工后沉降的优化设计［J］.铁道学报，2004.
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