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【摘 要】随着我国公路工程的蓬勃发展，对于道路设计施工中不可避免的遇到软弱土层，在面对种类繁复的道路工程软基处理方法时，由于工程技术人员各处理方法的横向对比，因此对于软基处理方法的选择存在较强的主观性以及片面性，还处于依靠经验决策的阶段。本文对繁复的软土地基处理方法进行归类、汇总、解析，便于工程技术人员在处理方法的选用上无所适从，漏选较优处理方案。
【关键词】道路工程软土地基；施工技术；研究
0.背景
软土地基普遍定义是指由软弱土（如淤泥、淤泥质土等）构成的压缩层或者其它高压缩性土层所组成的地基，具有天然含水量和压缩系数高、天然孔隙比和沉降变形大、抗剪强度和承载力低、渗透系数小等特点[1]。由于道路的大规模、全方位的建设，即便是综合航测图分析道路选线方案，提高选线质量，但是在建设中遇见一些软弱土地基路段也是时有发生，因此为了增强软土地基的承载力，加速软土地基的固结沉降速率，使其承载力满足道路设计施工的要求[2]，对软土地基路段的施工技术进行更深入的分类研究是有必要的。
1.软土地基的工程性质及处理目的
软土地基通常含水量高，孔隙率大、渗透系数小、高压缩性，因此其变形和稳定时间相对于其他类型土基要长的多，软土地基在自然状态下可以保持稳定，然而当软土受到扰动时，其结构会出现破坏而产生流动现象[2]。因此，加速沉降和保持其稳定性是处理软弱土层的主要途径，软土按照不同的分类方法，分类较为复杂，因此其处理方法较为繁复，但是他们都具有以下共同工程特征[3]。
（1）自然状态下含水量较高，通常较其液限 大，通常大于 30%，介于40～50%之间，对于某些特殊环境下，软土地基其天然含水率甚至大于 200%。
（2）自然状态下软土地基的孔隙比较大。
（3）软土基层容重较小，自然状态下其容重 γ通常在介于15～29KN/。
（4）软土基层抗剪强度较小，其抗剪强度与土体排水条件以及荷载条件联系较为密切 ，换言之，软土基层的抗剪强度和土体的固结层度有关。
2.软土地基的处理方法
随着道路工程施工技术的飞速发展，道路工程软土地基处理的方法也日渐多样化，然而随着处理方法的多样化，也带来了施工人员选择软基处理的难题，因此本文对多样的软基处理方法进行分析、归纳、研究；将软基处理方案按照处理深度进行划分归类，分为浅层软基处理方法（处理深度3m以下）、中层软基处理方法（处理深度3～15m）、深层软基处理方法（处理深度大于15m）[2]。
3.浅层软基处理方法
对于地基承载力不足的软土地基，为满足路面结构以及路基结构的强度和稳定性要求，常采用换填法、浅层加固法、抛石挤淤法等来处理软土地基。换填法，对于换填法，通过采用人工或者机械的方式，用性能优良的土体全部或者局部替换原位置不符合强度和稳定性要求的软土基层，换填法通常采用强夯挤淤法、砂垫层处理法、砂垫层法[2]等，换填法的优势是施工工艺较为简单，适用范围广，适用于处理浅层湿陷性黄土、膨胀土、杂填土、季节性冻土等。抛石挤淤法的原理较换填法相似，通过人工或者机械的方式对于道路基层全幅或者局部，抛投合适数量的片石，利用片石的冲击力、重力将原位置处的软弱土体、淤泥挤出路基范围，从而提高路基强度，增强其压实度、承载力。浅层加固法和之前的换填法、抛石挤淤法不同；浅层加固法是一种化学反应方法，对路基范围内的软弱土进行初步处理，在土中掺入合适比例的水泥或者生石灰，利用掺入的稳定料与土体之间的化学反应来达到改善土层的目的，从而加强土体的承载能力，浅层加固法施工简单，适用范围广，对于较浅的湿陷性黄土、素填土、非饱和土处理效果都较好，但是其作用深度较为有限，通常认为其作用深度仅仅限于05.～2m的浅层处理。
4.中层软基处理方法
中层软基处理方法是指适用于软土地基相对较厚的路段，对于软土范围在3～15m的软土地基，处理效果具有明显优势。常用的方法有水泥搅拌法、袋装砂井法、水泥搅拌法桩法，利用机械或粉喷机械将水泥浆或者水泥粉与路基范围内的软弱土层进行搅拌，通过拌合后形成的柱状水泥土体，提高土基承载力，水泥搅拌法虽然施工工艺较为简单，但是使用水泥浆、水泥粉的量较大，使用水泥搅拌桩处理的软土地基一般软基最大深度不宜超过15m，同时在使用水泥搅拌桩法处理软弱土基时，应采用与之配套的环保手段，防止水泥浆水泥粉造成的耕地，城镇，城区的污染病害。水泥搅拌装法的优点是其适用范围广，适用于处理淤泥，淤泥质土，粉土以及含水量较高的粘土，但是其缺点也是较为明显，尽管水泥搅拌桩法其经济效果明显，但对于含石块的杂填土其不适用。
袋装砂井法原理是增加排水面积，通过增加的排水通道，使软基中的水分在压力作用下从软土中排出，从而起到加速软土沉降固结的效果。该方法通常使用机械在软土地基中沉入透水性较好的沙袋，从而增大竖向排水通道。适用于处置埋深大的冲填土、饱和土，袋装砂井法经济性较为合理，施工简单便捷，对施工设备要求较少，因此袋装砂井法优势较为明显。
5.深层软基处理方法
深层软土地基是指软土层较厚的路段，通常深层软土地基其处理深度达到15m，对于深层软土地基处理方法有CFG桩、PHC管桩、钉形水泥土双向搅拌桩是在深层软土地基处理中较为常用的[5]。
CFG桩处理，其处理原理是以碎石作为骨料，掺入石屑、水泥能稳定剂，按照一定的拌合比例拌合凝结成半刚性桩体，CFG桩处理技术其适用范围较广，骨料选择范围也比较宽泛，适用于处理淤泥质土、粘性土、沙土、粉土等不良土质。其具有施工效率高、速度快、质量较易于控制等优点，但是由于其在制作掺和料时使用有水泥或者石灰等稳定剂，在施工时易于对周边环境、耕地质量产生较为严重的污染。
PHC管桩（预应力高强混凝土管桩）其加固原理与碎石挤密桩的加固原理一样，但是由于预应力高强混凝土管桩的浇制、养护、预应力张拉均处于预制厂里进行，因此使用该种方法对软土地基进行加固处理效率高、质量便于监控、管桩便于批量统一生产，但是由于管桩需要通过锤击法施工打入，其噪音大不利于夜间施工，同时施工设备投入也较为昂贵。
钉形水泥土双向搅拌桩，其加固原理为采用搅拌叶片可调的搅拌叶片同时正反进行旋转搅拌，并在搅拌时调整搅拌扇叶的直径形成上部大截面逐渐过渡到下部小截面的钉子状水泥土搅拌桩，由于改桩体的特殊形状，尤其适用于处理淤泥质土、粉土和粘性土，其最大处理深度可以达到26m之深，且正反同时进行切削搅拌也具备了施工无振动、低噪声、对周边土体无扰动等特点。
6.结论
通过对浅层土基处理、中层土基处理、深层土基处理的各种常用处理方法进行介绍、总结、归纳，使施工人员对常用处理方法有一个理性的认识，从而避免盲目的选择软基处理方法所导致的不必要损失，当遇到软土时，应该根据实际情况（周边环境、路基两侧构筑物、软土层厚度、道路基层内软土成分）进行分析、选择合适的地基处理技术，才能保证软土基层的承载力以及稳定性。
【参考文献】
[1]周密.路桥工程施工的软土地基处理技术实践研究[J].江西建材，2015（02）：147.
[2]黄瑞章.道路工程软土地基处理方案选择研究[D].福建农林大学，2013.
[3]章定文.软土地基上高速公路扩建工程变形特性研究[D].东南大学，2004.
[4]王益斌.试论软土地基处理技术在公路施工中的应用[J].江西建材，2015（01）：158.
[5]王晓谋，袁怀宇，贾其军等.路堤下河滩相软土地基变形研究[J].中国公路学报，2003（02）：23-27.
【关键词】道路工程软土地基；施工技术；研究
0.背景
软土地基普遍定义是指由软弱土（如淤泥、淤泥质土等）构成的压缩层或者其它高压缩性土层所组成的地基，具有天然含水量和压缩系数高、天然孔隙比和沉降变形大、抗剪强度和承载力低、渗透系数小等特点[1]。由于道路的大规模、全方位的建设，即便是综合航测图分析道路选线方案，提高选线质量，但是在建设中遇见一些软弱土地基路段也是时有发生，因此为了增强软土地基的承载力，加速软土地基的固结沉降速率，使其承载力满足道路设计施工的要求[2]，对软土地基路段的施工技术进行更深入的分类研究是有必要的。
1.软土地基的工程性质及处理目的
软土地基通常含水量高，孔隙率大、渗透系数小、高压缩性，因此其变形和稳定时间相对于其他类型土基要长的多，软土地基在自然状态下可以保持稳定，然而当软土受到扰动时，其结构会出现破坏而产生流动现象[2]。因此，加速沉降和保持其稳定性是处理软弱土层的主要途径，软土按照不同的分类方法，分类较为复杂，因此其处理方法较为繁复，但是他们都具有以下共同工程特征[3]。
（1）自然状态下含水量较高，通常较其液限 大，通常大于 30%，介于40～50%之间，对于某些特殊环境下，软土地基其天然含水率甚至大于 200%。
（2）自然状态下软土地基的孔隙比较大。
（3）软土基层容重较小，自然状态下其容重 γ通常在介于15～29KN/。
（4）软土基层抗剪强度较小，其抗剪强度与土体排水条件以及荷载条件联系较为密切 ，换言之，软土基层的抗剪强度和土体的固结层度有关。
2.软土地基的处理方法
随着道路工程施工技术的飞速发展，道路工程软土地基处理的方法也日渐多样化，然而随着处理方法的多样化，也带来了施工人员选择软基处理的难题，因此本文对多样的软基处理方法进行分析、归纳、研究；将软基处理方案按照处理深度进行划分归类，分为浅层软基处理方法（处理深度3m以下）、中层软基处理方法（处理深度3～15m）、深层软基处理方法（处理深度大于15m）[2]。
3.浅层软基处理方法
对于地基承载力不足的软土地基，为满足路面结构以及路基结构的强度和稳定性要求，常采用换填法、浅层加固法、抛石挤淤法等来处理软土地基。换填法，对于换填法，通过采用人工或者机械的方式，用性能优良的土体全部或者局部替换原位置不符合强度和稳定性要求的软土基层，换填法通常采用强夯挤淤法、砂垫层处理法、砂垫层法[2]等，换填法的优势是施工工艺较为简单，适用范围广，适用于处理浅层湿陷性黄土、膨胀土、杂填土、季节性冻土等。抛石挤淤法的原理较换填法相似，通过人工或者机械的方式对于道路基层全幅或者局部，抛投合适数量的片石，利用片石的冲击力、重力将原位置处的软弱土体、淤泥挤出路基范围，从而提高路基强度，增强其压实度、承载力。浅层加固法和之前的换填法、抛石挤淤法不同；浅层加固法是一种化学反应方法，对路基范围内的软弱土进行初步处理，在土中掺入合适比例的水泥或者生石灰，利用掺入的稳定料与土体之间的化学反应来达到改善土层的目的，从而加强土体的承载能力，浅层加固法施工简单，适用范围广，对于较浅的湿陷性黄土、素填土、非饱和土处理效果都较好，但是其作用深度较为有限，通常认为其作用深度仅仅限于05.～2m的浅层处理。
4.中层软基处理方法
中层软基处理方法是指适用于软土地基相对较厚的路段，对于软土范围在3～15m的软土地基，处理效果具有明显优势。常用的方法有水泥搅拌法、袋装砂井法、水泥搅拌法桩法，利用机械或粉喷机械将水泥浆或者水泥粉与路基范围内的软弱土层进行搅拌，通过拌合后形成的柱状水泥土体，提高土基承载力，水泥搅拌法虽然施工工艺较为简单，但是使用水泥浆、水泥粉的量较大，使用水泥搅拌桩处理的软土地基一般软基最大深度不宜超过15m，同时在使用水泥搅拌桩法处理软弱土基时，应采用与之配套的环保手段，防止水泥浆水泥粉造成的耕地，城镇，城区的污染病害。水泥搅拌装法的优点是其适用范围广，适用于处理淤泥，淤泥质土，粉土以及含水量较高的粘土，但是其缺点也是较为明显，尽管水泥搅拌桩法其经济效果明显，但对于含石块的杂填土其不适用。
袋装砂井法原理是增加排水面积，通过增加的排水通道，使软基中的水分在压力作用下从软土中排出，从而起到加速软土沉降固结的效果。该方法通常使用机械在软土地基中沉入透水性较好的沙袋，从而增大竖向排水通道。适用于处置埋深大的冲填土、饱和土，袋装砂井法经济性较为合理，施工简单便捷，对施工设备要求较少，因此袋装砂井法优势较为明显。
5.深层软基处理方法
深层软土地基是指软土层较厚的路段，通常深层软土地基其处理深度达到15m，对于深层软土地基处理方法有CFG桩、PHC管桩、钉形水泥土双向搅拌桩是在深层软土地基处理中较为常用的[5]。
CFG桩处理，其处理原理是以碎石作为骨料，掺入石屑、水泥能稳定剂，按照一定的拌合比例拌合凝结成半刚性桩体，CFG桩处理技术其适用范围较广，骨料选择范围也比较宽泛，适用于处理淤泥质土、粘性土、沙土、粉土等不良土质。其具有施工效率高、速度快、质量较易于控制等优点，但是由于其在制作掺和料时使用有水泥或者石灰等稳定剂，在施工时易于对周边环境、耕地质量产生较为严重的污染。
PHC管桩（预应力高强混凝土管桩）其加固原理与碎石挤密桩的加固原理一样，但是由于预应力高强混凝土管桩的浇制、养护、预应力张拉均处于预制厂里进行，因此使用该种方法对软土地基进行加固处理效率高、质量便于监控、管桩便于批量统一生产，但是由于管桩需要通过锤击法施工打入，其噪音大不利于夜间施工，同时施工设备投入也较为昂贵。
钉形水泥土双向搅拌桩，其加固原理为采用搅拌叶片可调的搅拌叶片同时正反进行旋转搅拌，并在搅拌时调整搅拌扇叶的直径形成上部大截面逐渐过渡到下部小截面的钉子状水泥土搅拌桩，由于改桩体的特殊形状，尤其适用于处理淤泥质土、粉土和粘性土，其最大处理深度可以达到26m之深，且正反同时进行切削搅拌也具备了施工无振动、低噪声、对周边土体无扰动等特点。
6.结论
通过对浅层土基处理、中层土基处理、深层土基处理的各种常用处理方法进行介绍、总结、归纳，使施工人员对常用处理方法有一个理性的认识，从而避免盲目的选择软基处理方法所导致的不必要损失，当遇到软土时，应该根据实际情况（周边环境、路基两侧构筑物、软土层厚度、道路基层内软土成分）进行分析、选择合适的地基处理技术，才能保证软土基层的承载力以及稳定性。
【参考文献】
[1]周密.路桥工程施工的软土地基处理技术实践研究[J].江西建材，2015（02）：147.
[2]黄瑞章.道路工程软土地基处理方案选择研究[D].福建农林大学，2013.
[3]章定文.软土地基上高速公路扩建工程变形特性研究[D].东南大学，2004.
[4]王益斌.试论软土地基处理技术在公路施工中的应用[J].江西建材，2015（01）：158.
[5]王晓谋，袁怀宇，贾其军等.路堤下河滩相软土地基变形研究[J].中国公路学报，2003（02）：23-27.