时间：2023-02-27 11:08:43
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软土地基泛指那些由淤泥及具有淤泥性质的“软土”构成的地基，由于其内部含有较多的水分，导致存在较多空隙，表现出承载能力弱、凝固性差、容易变形等问题，整体表现为牢固度差；由于需要对软土地基进行必要的科学处理，严重影响与阻碍水利工程的建设施工质量和进度，为水利工程埋下了安全隐患。以陕北地区常见的湿陷性黄土软土地基为例，其广泛分布在陕北及关中两个区，厚度一般大于10米，地基湿陷等级一般为Ⅱ级到Ⅳ级，有较为敏感的湿陷性，该类软土地基一般埋藏比较深，这样湿陷发生可能较为迟缓，其会随着承受荷载变化出现局部地基破坏或者地基整体滑动现象；也可能导致在开挖深基坑过程中出现基坑隆起、坑壁失稳等问题。因此，必须使用夯实、换填、排水、挤密、加筋和胶结等技术方法加固地基，旨在改良软土地基的工程特性、降低地基压缩性变化、提高地基抗剪强度以及改善地基动力特性和透水特性。
2水利工程中有效的软土地基处理方法
2.1置换填土法置换填土法不失为一种较好的软土地基处理方法，处理效果较为明显持久，但由于对客观条件要求较高，实际操作起来难度较大。具体操作方法是利用灰土、水泥等硬度较高的土质、材料取代软土，操作过程中注意做到均匀散落于地基之上，目的是保证洒落后土质有更高的承载能力，使其满足进一步的水利工程施工要求。该种软土地基处理方法，存在的问题在于其工程量较大，成本较高，不够经济，操作实施过程中为了有效控制工程成本，尽量就地取材。为了提高工程地基的防渗透性和地基承载能力，需要对替换后的填土进行再次夯实处理，必要时可以采用分层夯实方法。
2.2排水固结法软土地基处理，主要是通过各种技术方法来降低地基土质中的水分含量，达到增强土体强度的目的，可以尝试使用排水固结法处理。通过引入专门的排水设备（如塑料水管、沙井）排出软土地基内部的水分，以此来减小软土地基的土孔隙率，促使地基固结发生变形，从而有效提高地基牢固度。排水固结法较适用于那些饱和、软弱土层；如果是渗透性较低的泥炭土，由于可能导致最终的排水效果较差，应当慎重使用该方法。
2.3夯锤强夯法软土地基处理方法选择与地基内部土体性质密切相关，如果是沙土、黄土构成的软土地基，可以考虑使用夯锤来对软土进行夯实处理。一般情况下，用于夯实土体夯锤的夯力要求在80kN及以上，以此保证土体牢固，从而保证软土地基较高的牢固度和稳定性。以南水北调中线一期工程中某河段施工为例，该河段渠道地基为黏砂多层结构，且半挖半填，挖方深度为7.0～10.5m；渠道底板土质为细砂、重砂壤土和中壤土，渠坡由细砂、重砂壤土和中壤土构成，且重砂壤土、细砂土质分布不均，具有中等偏弱的透水性，而重砂壤土有明显的地震液化潜势。面对该特点的软土地基，在水利工程施工过程中可以考虑使用强夯法处理，单击夯击能3000kN•m时击四遍；其中前三遍夯锤落距可以保持在15m，第四遍满夯过程中落距可以降为5m。使用该技术方法处理完成后，需要对强夯区进行必要的标贯检测、土样室内化验分析，一般情况下都能够明显消除重砂壤土的地震液化问题，使处理后质量能够满足工程设计要求。如果由于地下水位较高，导致强夯后软土地基仍然不合格，可以考虑进行垫土辅助处理。
2.4水泥旋喷法水泥旋喷法是一种通过专用旋喷设备形成水泥旋喷桩来提高软土地基承载能力的方法。该方法较适用于冲填土、软黏土等土质软土地基加固。该方法的基本原理是通过在旋喷桩上设置一个能够发挥特别功能的注浆管，将这个注浆管放入到一定深度的软土层中，然后缓慢向上提升，这时喷嘴会以一定速度转动，而注浆管会在强压力作用下喷出水泥浆液，其与土体接触融合，在水泥浆液凝固后形成所谓的旋喷桩，达到牢固软土地基、防止渗水的目的。旋喷桩的强度、牢固度较高，且不容易被压缩，能够起到很好的土质改良作用。但是水泥旋喷方法也不是万能的，在使用该方法之前需要准确核查土体的成分，如果土体中含有较多的有机质成分，如塘泥土、泥炭土，建议不要使用该方法。
2.5管桩桩基法桩基法是当前水利工程施工建设中应用较为广泛的软土地基加固方法。由于其具有良好的牢固性质，被广泛应用于含水量较大的软土地基处理，其中以钢筋混凝土管桩和预应力管桩使用居多。仍然以前边所述的南水北调中线一期工程某河段为例，鉴于该河段地基土质，经研究后决定采用挤密砂石桩方法处理渠道地基；挤密砂石桩桩位布置为三角形，桩距为200cm、桩径为60cm。挤密桩施工前，先复核每根桩的桩位放线，成桩后再次检查桩位位置是否有偏差，如果发现存在偏差或者漏桩现象要及时纠偏和进行补桩。施工过程中挤密砂石桩跳打进行，由两侧向中间方向试验成桩，均匀分布、逐步加密，及时进行夯填。如果施工是在既有建筑物附近，该桩位是背离建筑物方向。
2.6高压灌浆法高压灌浆法是水利工程软土地基处理的主要方法之一，一般采用液压或者气压的方式，向软土地基内部灌入有凝固功能的浆液，或使用注浆管将水泥浆液均匀注入到软土层中，目的是赶走原有软土层中的水分、空气，促使软土层发生变形。浆液的凝固作用在于使原有软土层中的松散颗粒、裂隙进一步胶结成新的结合体，从而提高原有软土层的承载力、压缩模量，起到加固软土地基的作用。灌注浆液一般选择水泥浆、黏土浆等。
2.7材料加筋加固法该方法是将软土地基的填土用土工布垫隔，通过移动限制保护软土地基不发生偏向位置移动，减少软土地基应力水平，从而有效提高软土地基硬度，保证其稳定性；加筋加固则是将原本浩大的工程重量均分到加固材料和地基基础上，即使软土地基上面的工程发生滑动，也能利用摩擦力防止其发生脱离，以此达到更加牢固地基的目的。这里需要注意的是，施工过程中本着节能环保原则，应尽量减少由于软土地基处理对地下水体造成的危害。
【关键词】桥梁;软土地基;处理
不同形式的桥梁工程,其软土地基的软硬程度都存在着较大的差异,这主要是受到了土质和工程性质的影响。设计人员、施工人员对于工程笔不要严格按照于软土的定义施工,对于构造物的荷载对地基产生的不利影响,以及不同程度的沉陷问题都需要进行科学的验算处理,并参照工程性质的具体标准,实施针对性的处置方式,尤其是做好现场的地质勘查与鉴别,避免工程质量遭到破坏。
1砂(砾)垫层处理技术
砂(砾)垫层主要常用作软土层厚度小,排水功能良好,砂砾资源优良、工程进度松缓的情况下。通常砂(砾)垫层的厚度在12～24cm,而主要理论根据是提升排水面,主要针对软土地基在构造物荷载作用下加快排水固结凝结过程,以增强软土层的强度,达到稳定性标准。在砂砾垫层施工的材料选择方面,主要是结合洁净中、粗砂,含泥量低于5%,并在实际施工过程中得出5cm以下的天然级配砂砾排水固结效果显著,需在施工过程做好洒水压实工作,在施工之前需要做好砂砾表层的检查,表层湿润时则可采取施工处理。
2抛石挤淤处理技术
由于软土层厚度较大,且处于流动状态,这就给排水带来了难度,在修建涵洞地基处理工程中主要结合抛石挤淤法。挤淤施工材料主要包括了难风化的石料,片石尺寸在30cm以上的。抛投过程中需要按照正确的顺序进行,通常为延桥涵中轴线,自中间往两边,促使淤泥往向两旁挤出。在片石挤淤固定的情况下设置一层砂砾反滤层,并做好相应的施工处理工作。抛石挤淤法的优点在于,操作方便、动作快捷。在施工时需尽量保证施工地点能够满足材料使用的需要,并结合正确的顺序完成施工,这样能够避免因抛石厚度失衡而造成工程质量降低,若从成本和料源考虑也可运用钢渣代替片石挤淤。
3粉喷桩加固处理技术
(1)在粉喷桩施工前期需要做好材料准备工作,主要是针对技术资料而言,需具备工程地质报告,土工试验报告,室内配比试验报告,粉喷桩设计桩位图等相关资料。
(2)保证施工场地的整洁、无异常物质。遇到场地低洼时需做好回填粘性土;遇到施工场难以达到机械行使的需要时,需要增加砂土或碎石垫层。
(3)粉喷桩使用到的水泥性能应该达到工程设计的标准,并且配备相关的产品合格证,以及施工现场的检验合格才可使用。禁止运用受潮、结块变质的加固料。
(4)准备必要的施工准备,并做好组装与维护工作。
(5)粉喷桩的施工工艺制定需要参照配比和施工参数相互符合的,试桩通常为5根,这样能够确找出钻进和搅拌速度,以及喷气压力、喷粉量等等。
4井点降水处理技术
4.1井点降水处理技术特征
对于地下水水位较高的区域,常常会对排水给施工带来很大的阻碍,这时就需要积极采取井点降水法,这种方式常常具有很好的性价比。遇到降水深度过大,土质质量差的情况时,需要对井点降水法比集水坑法的作用进行综合分析评比,尤其是在降水,工期、资金等指标做好对比工作。井点降水法的不足之处在于桥涵多,工期短时需要增加井点设备,投资金额也增多。
4.2实例分析
本次研究的某公路工程公路,其第二合同段地质为湿陷性黄土,且地下水位较高,地面到达980～160cm则有地下水。在地质面积里设置了8座小桥涵,而一道3m涵洞因为在设计早期,地质勘查问题使得桥涵基础埋深达到了地面3m以下,因此难以制定软基处理措施。在施工过程中将软基处理措施划定为属于换填软弱土,且适当增加片石砼。参照具体工程的施工环境与工期长短,使用了环形布置的单层轻型井点设备,单级离心泵则属于主要的抽水设备,结合基坑地面实施开挖线,长度为1.5m;并设置了适当的集水总管,总长在45m;总管主要是由无缝钢管组成,用直径为10cm;井点管主要由无缝钢管构成,数量共24根,长为6m,直径为4cm,井点管的间距控制在3m,在地面的埋深度在5m;对井点管下端的1.5m面积内,参照梅花形态布置滤孔,直径为1.5cm。包裹着铜丝细滤网,细滤网包裹着塑料纱布粗滤网,用铁丝绑扎粗滤网外部,最后用粗麻环绕起来;离心泵、射流器、循环水箱构成了一个抽水机。
井点降水法施工工艺流程包括了:施工准备--安装井点系统--抽水--挖基--基础施工--井点系统去除环节。
施工准备分地表清理、施工放线、设备检查等,而井点设备是检点。安装井点降水设备需把井点沟槽挖出后设置总管,并且结合井点管边冲孔布置井点管,并灌填干净粗砂形成一道滤层;利用弯头把总管、各井点管组合起来再布置抽水设备。水电接通时需进行试抽、检查,以保证设备使用性能的正常。抽水需顺利进行,并对附近的地面变化进行观察,发生变化时需要对抽水量调整。通常出水按先大后小,先浊后清情况进行。遇到施工附近存在建筑物,可布置回灌井点避免沉降。抽水时需要试挖基坑一点,划定水位下降情况。在水位低于施工水位时对抽水马力调整,尽早做好挖基工作。基础施工需尽早完成,并针对性的回填,接着讲井点系统拆掉,对总管和井点管进行清理。结合实际的工程施工结构看,笔者总结出了若工程施工时期划定的妥当,且周围的施工环境,及施工设备都能够准备好,运用井点降水法对构造物软基挖进行处理常常会起到重要的效果,不仅能够达到工期和效益双赢的局面,还能保证基础施工达到理想的质量效果。
参考文献
[1]孙家驷.公路小桥涵勘测设计[M].北京:人民交通出版社,2002.
【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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关键词：软弱土基 沉降 机理 施工控制
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)006-007-02
20世纪九十年代以来，我国公路建设进入跨越式发展阶段，截止到2010年底，我国公路网通车总里程达到398万公里，其中高速公路7.4万公里。但是我国地域辽阔，有大量的公路穿过软土地区。由于软土地区的地质条件十分复杂，给公路建设及建成运营带来很大的难题。软土含水量高、孔隙率大、抗剪强度小、承载力低，在自身变形和车辆荷载的作用下，常常会引起道路的沉降变形，严重影响了道路的使用质量。
长期以来，在高速公路建设的实践中逐渐形成了比较成熟的软土地基处理方法和施工技术。但是，路基的工后沉降过大这一问题并未完全得到解决。工后沉降过大，地基强度和变形不能满足设计要求，导致路面平整度差和桥头跳车现象严重，极大地影响工程的经济效益和社会效益。因此，研究探讨公路软土地基沉降变形机理及施工控制是非常有必要的，对保证公路建设质量、正常运营以及延长公路的使用寿命具有重要的意义。
1 软土及软土地基的工程特性
软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载力低的一种从软塑到流塑状态的黏性土系，主要包括淤泥、淤泥质土。软土在工程分类中，属于细粒土的中、高塑性黏性土，其塑性指数大、固结强度低，具有触变性，流变性显著。此外，软土还有渗透性很小，压缩固结过程缓慢，抗剪强度低，工程固结排水不畅等特点。
软土地基是一种不良地基，主要由粘粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。其强度增长缓慢，承载力低，具有渗透性小、触变性及流变性大等特点。公路软土路基的地下水位高，填方和构造物稳定性差，容易发生沉降变形。为了解决软土路基存在不均匀沉降或沉降过大的工程问题，需要对地基进行加固处理。
2 公路软土地基沉降特性研究
在公路建设中，沉降变形是由于软土地基处治不当而引起的常见问题。当地基在外部荷载作用下产生过大的沉降变形时，会影响道路的使用质量和安全。特别是产生过大的不均匀沉降时，路面会发生开裂破坏，由于桥面与路堤的差异沉降形成错台，加上车速太高，很容易引起桥头跳车。或因为路面宽，中心的沉降量大于两侧，会引起路面下涵管弯曲，涵身、通道凹陷等危害。针对这些问题，在公路建设前有必要对软土及公路软基沉降的特性做一些深入的研究。
2.1 软基沉降变形机理及组成
软土的压缩性是构成路基沉降的主要原因。兴建高等级公路时通常需要在软土地基上填筑一定高度的路堤，地基内部会因为路堤荷载作用产生应力和固结变形。软土路基的总沉降变形量S=Si+Sc+Ss，其中S；为瞬时沉降，即由于剪切变形引起土的侧向挤出而产生的附加沉降；Sc为地基的排水固结沉降量，即主固结沉降；Ss是因土骨架蠕变而产生的次固结沉降。对于一般粘性土来讲，主固结沉降是软土地基沉降的主要组成部分。
高速公路软基的沉降量包括施工期间沉降和工后沉降。
施工期沉降是指路基填土产生的荷载通过基础传给地基，在地基内部产生应力和变形，从而引起基础的下沉，这部分沉降主要为瞬时沉降和主固结沉降。
工后沉降：施工完成以后，由于公路软弱土基深厚固结速度慢，在路堤自重和路面荷载下作用下延续施工期间未完成的固结沉降，这种新沉降是路基在相应的车辆荷载作用下产生的附加沉降。对于较厚的软土层，在路基填筑至设计高程以后的几年内，主固结引起的沉降变形是主要的。
2.2 公路软土地基沉降变形特点及变形规律
沉降变形量的大小与土的压缩性、地基上荷载的性质和大小有关。由于软土具有压缩性高、渗透性小、抗剪强度低等特点，软土路基在荷载作用下引起的路基沉降，一般具有沉降量大，侧向变形大，变形时间长的特点。根据软土路基沉降变形的机理和特点以及大量的沉降观测资料，可以总结出软土路基在沉降变化过程中基本上会经历发生-发展-稳定-完成四个阶段。
3 公路软土地基沉降的施工控制
目前，工程上较常用的地基处理方法有排水固结法、桩体挤密加固法、换填法等。
3.1 排水固结法
公路软基处治措施中，排水固结处理方法具有经济适用、稳妥可行、施工简便等优点。排水固结法包括排水系统和加压系统两部分。其基本原理是利用地基排水固结特性，通过施加预压荷载挤密地基，并增设土层的垂直和水平排水通道，使土体中的孔隙水排出，加速地基的固结。排水固结法可同时解决软土地基的沉降和稳定问题。最常见的排水固结法包括塑料排水固结法、砂垫层法以及土工织物法。
3.1.1 塑料排水固结法
塑料排水固结法主要用于处理深层处理软土地基，是一种利用塑料排水板作为竖向排水通道，通过加载预压提高地基承载力的一种的先进加固软土地基的方法。塑料排水固结法主要的施工工艺流程包括：清理整平场地、铺设排水砂垫层、在软基中插设塑料排水板、加载预压、卸载。塑料排水板的施工应加以重视，最好采用静压法施工，以防止扰动软土引起强度的破坏。
塑料排水板由于具有成本低、性能好、施工效率高、对土的扰动小、可用轻型机械在软土上施工等优点，迅速在国内得到推广。
3.1.2 砂垫层
砂垫层主要用于浅层处理，工作原理是在软土地基顶面铺设排水砂垫层，利用其良好的透水性，使软基在填土荷载作用下加速排水固结。砂垫层适用于软土层不厚、砂资源丰富且工期不紧的情况下。
3.1.3 土工织物法
土工织物中一般具有强度高、延伸率低、抗腐蚀耐久性好等优点，在公路软土地基处理工程中得到了大量应用。通过土工织物在软土地基中的加筋作用以及良好的抗拉强度、徐变特性，使复合土体具有较高的抗剪强度和变形模量，另外使其上部施加的荷载能均匀分布在地层中。所以，当软土地基在上覆荷载作用下可能产生剪切破坏时，土工织物能有效阻止破坏面的出现，最大限度地防止滑移、塌方、沉陷等现象的发生。
土工织物法通常用在软土、沼泽地区及地下水位较高、地基湿软的情况。对于高填方路堤适当分层垫隔，排水加固效果更好。
3.2 桩体挤密加固法
桩体挤密加固法主要包括粉体喷射搅拌桩法和碎石桩法。其工作原理是在软土地基中注入桩体，通过桩体对土层的挤密作用，使得桩体和软土形成复合地基。复合地基的强度和稳定性较原有软基有很大的提高。
粉体喷射搅拌桩法就是利用深层喷粉搅拌机把水泥等粉体与软土强制拌和均匀，利用粉体固化剂与软土发生的一系列反应，生成一种加固体并与软土基形成复合地基，能有效提高地基承载力，减少沉降。粉喷桩加固法适用于施工期限较紧，后期沉降要求很小的桥头地基以及软土层较厚地基。由于施工速度快、处理效果好、工后沉降小等优点，近年来粉体喷射搅拌桩法在高等级公路工程的软基处理中得到了广泛的应用。
碎石桩是指用振动、冲击或水冲等方法在软弱地基中成孔后，投入足够的碎石，形成大直径密实桩体。碎石桩是一种粗颗粒土桩，作为软基加固处理方法，主要起到挤密、复合地基和排水通道的作用。
3.3 换填法
换填法的基本原理是将软弱土层全部挖除，然后用用砂、碎石、矿渣或其他合适的材料进行填筑，以提高地基的承载力。换填法一般适用于处理浅层非饱和软弱土层、素填土和杂填土。从经济合理考虑，浅层地基深度通常不超过3m。换填法常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。
3.4 施工中的稳定措施
由于软土基多为高路堤，填筑高度比较大，因此其稳定性成为重要问题。除了采取以上处治方案以外，在施工中还应注意控制填土速率以及加强观测工作。根据软土路基沉降机理和特点，在设计和施工中选择合理的施工工艺，并确保施工质量，保证路基沉降的稳定性。
4 结论
(1)软土地基是一种不良地基，研究公路软土地基沉降变形机理及施工控制，对保证高速公路建设质量、正常运营以及延长公路的使用寿命具有重要的意义。
(2)对于公路软基的处理要结合具体条件选择合理的处理方案，使施工方案技术上先进、经济上合理。
参考文献：
[1]董泽，进韩敏，软土路基沉降计算及其施工控制[J]，科教文汇，2008(12)
[2]周珊珊，高速公路软土地基沉降影响因素研究及灰色预测[D]，中国地质大学(北京)硕士学位论文，2007
关键词：公路施工；软土地基；质量控制
一、软土地基影响因素
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然空隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
1、地基状况
土质条件的影响。黏性土：一般采用的方法是压实法。在施工中采取的处理方法对地基的扰动必须尽量小。砂性土：采用挤实砂桩法或振动压实法对可能发生液化的砂性土进行改善，这主要是因为黏土一经扰动，强度降低很多。
地基构成情况。在软土层较浅的情况下，需要进行简单的表层处理。重要的构造物基础常用开挖换填法。若软土层较厚，应使用其他方法配合表层处理法，具体分析如下：夹有砂层且厚度较薄（5m～6m以下）的软土层，采用表层处理法、荷载压重法等，即使是7cm的砂层也是有效排水层，在土质调查中不要遗漏。软土层厚且无砂层的情况，因排水距离长，因此固结沉降需较长的时间，同时强度也将增长。
2、公路等级要求的道路性质
对于设计要求的公路道路等级越高，平整度要求也越高，越需要采取强而有力的软地基沉降处理措施。反之，公路等级较低时，可先铺简易公路路面，等待地基沉降结束后，再铺常规的公路路面以达到节约资金的目的。
公路道路的形状。路堤的设计宽度与高度也是选择处理方法时要考虑的重要原因。一般来说，采用换填法时，对于宽而低的路堤容易出现局部破坏的现象；在设计高度大而稳定性不足的情况下，采用压重法将受到较大的限制；此外设计的路堤越宽越高，则地基产生压力的底部将越深，而引起深处黏土层沉降也越大。
3、公路施工的周围环境
公路施工中对周围环境的影响，如处理地基时的振动、噪声及地下水的变化和多余的泥水散落等，因此在选择软地基施工方法时必须详细的加以考虑。
对于路堤高度较高而地基特别软弱的情况：在施工过程中，周围地基可能会经常发生大的隆起或沉降。因此，假如在路堤坡脚附近有民房和重要建筑物时，应充分考虑多方因素以减小总沉降量，同时控制剪切变形。如果工程中不能采用这类方法实现目的，应考虑事先对可能受影响的建筑物或者民房加以保护，否则应考虑以高架桥梁代替路堤的方法。
二、公路工程软土路基施工技术应用
1、碎石桩的压密注浆技术
压密注浆技术需要根据施工现场的情况，如地质地貌、天气等，要对相关因素进行收集分析计算，最终设计出最适合的方案。压密注浆碎石桩技术使用的材料主要是碎石和水泥。具体做法是对已经加固好的桩位投放碎石，然后使往桩里注入水泥，等到水泥凝结度达到初级的时候，再通过之前留下的管道向桩里注入水泥，这样可以使碎石间的缝隙得到充分的衔接，使桩体四周的土质变得更加的密实，采用压密注浆技术还需要用到其他辅助技术来，利用钻孔技术对地基进行钻孔，然后将碎石等材料投入钻孔中，再进行注浆，将水泥封在孔中，与周围的土地形成复合地基。压密注浆技术，加快了工作的效率，节省了人力物力，压密注浆技术与碎石桩相结合的方法，因受外界因素的影响较小，所以适合于各种地形环境；这种施工技术，所需要的设备简单，操作简单，成本低，提升了路基的承载力。
2、置换法改善软土路基
在道路施工过程中，表面处理技术只能改善软土路基表面土体的工程力学性质，而整个路基的耐久性却难以保证，对道路的正常使用与养护造成了严重影响。用于处理软土路基的置换技术主要就是通过将高强度土体替代软土来增加软土路基的承载力和稳定性。利用爆炸技术和人工置换土体等强制置换土体是软土路基主要的置换技术，软土路基置换技术可彻底改变路基的土质。在实际施工过程中的置换土体常常为粗粒土，在人工置换后还往往会将土体夯实。
3、软土路基施工的冻结技术
冻结法在公路软土路基施工中也是比较常见的，所需要的设备和材料包括制冷机、液化氮或者二氧化碳，冻结法首先要将液态的 C02进行膨胀，运用制冷装置使软土路基定型、冷冻，这样可以有效的增加软土的强度，冻结法液压系统。液压系统和制冷系统可以使得液体在低温的状态下流动，从而加固土层的硬度。
4、加载技术改善软土路基
加载技术处理软土路基主要是采用人工压实的方法来改善软土路基的工程力学性质。在实际工程中，应采用重型压路机对软土路基进行反复的人工压实工作，排出软土路基中的水分降低水含水量，减小软土路基中的孔隙，减小软土路基的变形。在对软土路基进行反复压实的过程中应该对其压实工作的施工质量进行检测与监督，以保证软土路基的压实效果。通过对软土路基的反复压实可将软土路基压制成符合道路工程施工要求的路基土壤。加载技术处理软土路基简单有效，降低施工成本，达到道路路基施工要求，已被广泛的运用于我国的道路工程软土路基施工处理中。
三、软土路基施工质量控制措施
1、对施工技术的有效管理措施。完善施工管理是软土施工工程的一个重点内容。良好有序的管理制度，能够促进工程顺利完成。在软土施工中采取的措施需要我们结合实际进行探索。首先，严格划分工作以及责任分配，由于软土施工技术自身具有的特点，不同的部门应该分管不同的技术步骤，并且出现技术困难时，相应部门及时有效的予以处理。
2、对施工材料的管理措施。施工材料的好坏决定了工程的质量，在软土路基的管理中同样也需要保证施工材料的质量。软土路基在现在的公路建设中有着举足轻重的地位，在施工管理中应重点关注。首先，在施工前，要严格保证施工材料的质量，严格选择符合资格的供应商，坚决杜绝等腐败问题的出现；其次，在施工过程中，要随时监督材料的使用以及进货的过程，对材料进行抽样检查，防止不合格的材料被用在公路建设中，这将会威胁到人们生命财产的安全。在此，在工程验收阶段，需要对材料进行再次复核。做好每个环节的材料管理工作，使软土路基达到我们的预期效果。
四、结束语
综上所述，公路作为交通的主要方式，不仅关系到社会经济的发展，也和人的生活工作息息相关，在施工过程中安全问题是重中之重，为了避免在竣工后投入使用时造成不可估量的后果，在设计时就要注意各种问题，软基处理技术的应用可以使工程进展变得顺利，也可以从很大程度上减轻工程量。
参考文献
[1] 尹志钢YIN Zhi-gang 公路施工中软土地基处理技术分析及其应用[期刊论文] 《山西建筑》 -2010年5期.
[2] 吴金权 关于公路施工中软土地基处理技术的分析[期刊论文] 《科技促进发展》 -2011年2期.
[3] 尹志钢 公路施工中软土地基处理技术分析及其应用[期刊论文] 《山西建筑》 -2010年5期.
关键词：高速公路，软基处理，卸载控制，固结度
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：
1 引言
地基规范提出的卸载标准是：对以沉降控制的地基，经预压消除的变形量满足设计要求且受压土层的平均固结度达到80%以上时，可以卸载。朱向荣对超载卸除后地基的残余变形进行了研究，结果表明，超载卸除后土层的残余应变与卸载时土层的平均固结度及超载比大小有关，当固结度相同时，土层的残余应变随卸载量的增大而减小，当卸载量一定时，土层的残余应变随平均固结度的提高而减小。
为了同时考虑卸除超载时地基达到的平均固结度和超载比对地基残余变形的影响，较合理的是以有效应力面积R作为超载预压设计和卸载控制的标准。对一维压缩情况，有效应力面积比R的简化公式为：
（1）
式中：Pf为永久荷载；为超载；为卸载前压缩土层的平均固结度。
在工程实际操作中，卸载标准的确定一般均以现场监测为准。在路堤工程中，确定卸载时间的监测方法有平均速率法和工后沉降值法平均速率法指的是当荷载施加完成以后，路基中心的月沉降速率或连续两个月沉降观测值小于某一个限值时(京津塘公路为8mm/月，沪宁公路为5mm/月),即可卸载。工后沉降值法是通过沉降观测资料预测最终沉降量，推算出的最终沉降量减去卸载时的实测沉降量应小于容许工后沉降。
工程实践已经表明:采用工后沉降允许法和沉降速率法判定是否可以卸除超载均是可行的，在工程中可以互为补充，互为验证。
2 现场超载预压卸载控制
根据《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）规定,在路面设计使用年限内（通常为15年）,允许工后沉降为：一般路基段不得高于30cm、桥头过渡段（约30 m长度范围）应小于10cm；沉降速率法卸载标准采用连续两个月沉降速率小于5mm/月。本路段采用工后沉降允许法和沉降速率法双层判定是否可以卸除超载预压土，为了保证路基的稳定性，更好的防止高速公路在今后使用过程中跳车现象的出现，允许工后沉降在一般路基和桥头过渡段一律采用小于10cm；沉降速率法采用连续两个月沉降速率小于5mm/月。
湖北某高速公路路基采用超载预压处理软土路基，淤泥厚度4.1～5.2m，塑料排水板间距1.2m，处理深度10m，塑料排水板打穿淤泥层，填土高度7m，其中包括预压土2m，土工格栅两层，实际路堤填筑期9个月，设计要求预压期6个月。
经实测资料推算得到地基最终沉降后，那么在超载作用下地基应该发生的沉降量至少是：St≥最终沉降量-容许工后沉降，对于该断面St≥最终沉降量-容许工后沉降（228.60 mm），按双曲线配合法计算可得预压时间t为31天，即可得到超载预压土的卸载时间。
根据本路段的卸载控制标准，虽然至2月9日工后沉降以满足卸载要求，但从表1可看出，二月月沉降量达18.2mm，路基沉降仍未稳定，如果在这个时候卸载，有可能由于路基纵向沉降不均匀而导致路面开裂，截止至最后监测日，本断面已连续两个月月沉降量在5mm以内，已满足卸载要求，可以卸载。预压期为163天，设计要求预压期6个月，基本一致。
表1 断面预压期月沉降信息表
3 固结度分析
固结度是评价地基处理效果和预估工后沉降的主要依据，图2为由实测孔压计算的断面单层填土固结度和总固结度与时间、填土的关系图。从图中可以看出，固结度总的变化规律：随着填土的增加，固结度也随之增大，加载期固结度增长速度明显比停载期快；在加下一级荷载时，其固结度基本上都在70%以上，说明土体固结较快，从总固结度变化曲线可以看出，在施工前期，土体固结度增长较快，说明前期固结沉降量较大。
对比理论计算和实测固结度发现，理论计算固结度尽管在加载期或预压前期比实测固结度小，但在预压后期（预压3个月以后），理论计算固结度都比实测固结度大，说明土体经预压后，其固结系数随时间和固结度的增加而不断减小，对比地基处理前后土工实验，其实测结果也证实了这一点。这是因为在加载前期，土体孔隙比较大，孔压消散快，土体有效应力增加较快，因此其固结较快即固结系数较大。随着土体逐渐被压缩，其孔隙比越来越小，孔压消散速率越来越慢，土体有效应力增长变慢，因此其固结也越来越慢即固结系数变小。
图2 断面固结度时程图
4 结论
从工后沉降及固结度两方面对超载预压加固软土路基进行了效果评价。结果表明，本标段预压六个月后，固结度均达到90%以上、沉降速率和工后沉降均满足卸载要求，可以卸载。
参考文献
王敏，段绍伟．双曲线配合法在某软基段沉降预测中的应用[J]．建筑科技与管理，2008，11(4)．49-51.
戴济群，深厚软基高等级公路的路基沉降实用计算方法研究及其工程应用[D]．河海大学硕士学位论文，1997，33-39.
张在喜，超载预压加固软土路基现场试验研究[D]．中国科学院硕士学位论文，2003，55-58.
关键字：软土；地基处理；技术方法
Abstract: the soft soil foundation treatment is a large project construction need to solve problems and deal with one of our country in recent years, with increasing the scale of investment in infrastructure and urbanization process speed limits, all kinds of buildings and infrastructure construction process, will meet of the soft soil foundation processing technology, at present, soft soil foundation treatment of new methods, new techniques, new technology many, but to the applied range of this method and the objects have no very clear requirements and definition, once the choice of technology produces deviation, the result will directly affect the safety of the building will be infrastructure for steady running, therefore, the soft soil foundation treatment technology analysis is very necessary.
Key words: soft soil; Foundation treatment; Technology and methods
中图分类号：TU447文献标识码：A 文章编号：
1 引言
软土地基处理是大型工程建设中需要解决和处理的难题之一，随着我国近年基础设施投资规模的加大和城市化进程的提速，各种建筑和基础设施建设过程中，都会遇到软土地基的处理技术，目前，软土地基处理的新方法、新工艺、新技术很多，但对方法的适用范围和对象没有很明确的要求和定义，一旦技术的选择产生偏差，其结果会直接影响建筑物会基础设施的安全稳定和持续运行，因此，对软土地基处理技术进行总结分析是很有必要的。
2 软土的定义和基本特点
软土泛指淤泥及淤泥质土，是第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲相和溺谷相，内陆平原或山区的湖相和冲击洪积沼泽相等静水或非常缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成的饱和软粘性土，其主要组成成分是粘粒和粉粒等细小颗粒。软土含水量一般在50%～70%之间，饱和度≥95%，天然空隙在1～2之间，具有很到的含水量和空隙性；在渗透性方面，软土的渗透系数在i×10-4～i×10-8cm/s之间，渗透系数较小，且水平方向较垂直方向更甚，因此，在地基处理时需要很长的固结时间，随着荷载的加大，常伴随着较大的孔隙水压力；在压缩性方面，软土的压缩系数在0.7～1.5MPa-1之间，伴随着荷载的增加，会经历很长时间的不均匀且较大的变形；在抗剪强度方面；软土的抗剪强度小且与加荷速度及排水固结条件密切相关，不排水三轴快剪所得抗剪强度值很小，且与其侧压力大小无关。排水条件下的抗剪强度随固结程度的增加而增大；同时，软土还具有较显著的触变性和蠕变形。
3软土地基的处理方法研究
3.1软土地基目的
在软土区域进行施工和建设，工程的质量和稳定性会受到一定的考验。软土地基在没有很好的措施和技术处理的情况下，会造成地基的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载，使得地基出现局部或整体剪切破坏，同时，地基在上部结构的自重及外荷载作用下，会造成不确定和不均匀的沉降变形，影响地基上部结构的稳定性和正常使用，当沉降超出允许范围时，会造成上部结构的开裂和整体破坏，造成重大损失，形成安全隐患，因此软土地基处理目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性，提高地基的抗剪强度，降低地基的压缩性，改善地基的透水特和动力特性，改善特殊土的不良地质特性，使得地基能够稳定，变形能够控制在合理的范围内，保证软土地基上部建筑结构的安全和稳定运行。
3.2 软土地基处理方案研究
目前，工程施工中软土地基处理的方法很多，常用的方法有反压法、换土垫层法、振密挤密法、强夯挤淤法、粉体搅拌法、土工合成材料加筋加固法、振动水冲法、预压砂井法、抛石挤淤法、堤身自重挤淤法等
（一）反压法。该方法较为传统，也较为常用。主要用于对变形要求不高的堤防等水利工程和道路工程中，主要是通过在结构的一侧或两侧修筑反压平台，以防止地基基土被上部结构自重压力挤出，保证结构的稳定。基本原理是以反压土体重量改变地基的应力状态和变形条件，它可以压制地基因加荷的不均匀而出现的塑性挤出和地面隆起的趋势，还能使软土地基得到部分固结，从而提高了反压平台下面地基的强度，特别是对排水条件比较好的薄层软土，效果尤为显著。
（二）换土垫层法。其基本原理是挖除浅层软弱土或不良土，分层碾压或夯实土，按回填的材料可分为砂(或砂石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等。干渣分为分级干渣、混合干渣和原状干渣;粉煤灰分为湿排灰和调湿灰。换土垫层法可提高持力层的承载力，减少沉降量;常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。该法常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程，一般适用于处理浅层软弱土层(淤泥质土、松散素填土、杂填土、浜填土以及已完成自重固结的冲填土等)与低洼区域的填筑。一般处理深度为2m～3m。适用于处理浅层非饱和软弱土层、素填土和杂填土等。
（三）粉体搅拌法。该方法主要是采用特制的设备和机具，将加固剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送，与地基土强行拌和，使之产生充分的物理、化学反应后，形成一定强度的粉喷桩。这是一种改善土质，提高地基强度的软土地基加固方法，可以广泛地适用于淤泥质土，杂填土，软粘土等地基加固。该方法的主要特点是原理科学、费用低廉、加固成本低。施工不需要水源，不需要排污，场地干净;桩体强度高，与深层搅拌法相比较，在条件相同的情况下，粉喷桩施工效果较好，因为深层搅拌法是湿法施工，而粉喷桩是干法施工，是从地基土中吸取一定的水量，从而提高了地基的加固效果;无侧向挤土问题。
（四）自重挤淤法。该方法就是把一定量和粒径的块石抛在需要进行处理的淤泥或淤泥质土地基中，将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走，从而达到加固地基的目的。通常将不易风化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）抛填于被处理堤基中，抛填方向根据软土下卧地层横坡而定。最后在上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单、投资较省，常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。
（五）旋喷法。该方法主要是利用旋喷机具造成旋喷桩以提高地基的承载能力，也可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度后提升，喷嘴同时以一定速度旋转，高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化而成桩。所成桩与被加固土体相比，强度大、压缩性小。适用于冲填土、软黏土和粉细砂地基的加固。对有机质成分较高的地基土加固效果较差，宜慎重对待。而对于塘泥土、泥炭土等有机成分极高的土层应禁用。
（六）强夯法。强夯法是将80KN的夯锤起吊到6～30m的高度，让锤自由落下，对土进行夯实。经夯实后的土体孔隙压缩，同时，夯点周围产生的裂隙为孔隙水的出逸提供了方便的通道，有利于土的固结，从而提高了土的承载能力，而且夯后地基由建筑物荷载所引起的压缩变形也将大为减小。
（七）预压砂井法。预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出，有效应力增加达到硬化固结的目的。其基本做法如下：先将加固范围内的植被和表土清除，上铺砂垫层；然后垂直下插塑料排水板，砂垫层中横向布置排水管，用以改善加固地基的排水条件；再在砂垫层上铺设密封膜，用真空泵将密封膜以内的地基气压抽至80KPa以上。该方法加固时间长，抽真空处理范围有限，适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土不宜采用此法。
4 结论
软土地基的处理是工程勘察设计和施工前期需要解决的重要问题。软土地基处理的效果直接关系到施工的难度、成本的投入以及后期工程的运行安全、维护费用等。因此，根据工程地质勘察队软土构成的评定和分析，选择合适的软土地基处理方法显得尤为重要。本文在分析软土的构成以及软土地基处理目的的基础上，对软土地基的处理方法进行了总结分析，其结果对软土地基的处理具有重要的指导意义。
参考文献：
[1]杨洪波．对公路软土地基处理技术的分析[J]．广东科技，2007，(10)：223―224．
[2]王东，粉喷技术在软土地基加固和基坑支护中的应用[J]，施工技术，1997. 9.
【关键词】软土地基；路基稳定性；验算
Checking of the stability of the soft soil subgrade
Mo yan-ying
（Qinghai traffic Vocational and Technical College in Xining 810001）
【Abstract】Highway subgrade should have sufficient capacity to maintain the stability of the foundation ， because it has the greater loads laid on the natural foundation . The soft clay ground of their own poor nature of the works may occur due to slide or larger depression after filling ， resulting in the destruction of the road embankment and pavement ， while it has to take appropriate measures to meet the general requirements of the stability. Checking the stability of soft clay ground in highway design is a key element， in this paper elaborated on several ways about checking the stability of the soft soil subgrade：stress method， the effective consolidation stress method， effective stress method etc.
【Keywords】Soft clay ground； Atability of subgrade； Checking
1.引言
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。在这种细粒土软弱地基上修筑路基，往往会发生路基失稳或过量沉陷，导致公路破坏或不能正常使用的情况，大大降低公路的使用效果。我国公路行业规范对软土地基未作定义。日本高等级公路设计规范将其定义为：主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高，其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。
2.临界高度的计算
软土地基的临界高度Hc，是指天然地基状态下，不采取任何加固措施，所容许的路基最大填土高度。
2.1 均质薄层软土地基
此时圆弧滑动面与软土层底面相切，则
式中： ——容许填土的临界高度，m；
c——软土的快剪粘结力，kPa；
——填土的容重，kN/m3；
——稳定因数，其值与路堤坡脚 及深度因素 值有关。可查图2-1而定。查图时路堤高度为待
定值，需用试算法假定 ，计算 （ 为
软土层厚度），据以查图。
2.2 均质厚层软土地基
由于 值很大， 值向无穷大数值接近，取 ，故
鉴于填土的容重，一般为17.5～19.5 kN/m3，所以工程中可近似取 。
对于非均质软土地基的填土临界高度，涉及因素较多，实际计算时可根据稳定性分析结果而定。
图2-2 软土地基稳定性计算模式
3.路基稳定性的计算方法
软土地基的路堤滑动成圆弧滑动面，稳定性验算方法采用圆弧条分法，根据计算过程中参数选择不同，可分为总应力法、有效固结应力法、有效应力法等。
3.1 总应力法
当采用总应力法时，地基的抗剪强度采用总强度 ，或采用直剪快剪指标的 、 值，而路堤填料的抗剪强度则用直剪快剪指标，如图2-2，此时安全系数的表达式为：
式中： ——各土条在滑弧切线方向的下滑力总和；
——地基土内（AB弧）抗剪力，
——地基土内（BC弧）抗剪力，
——滑裂体某一土条的（下标可为 或 ）总重力， ，kN；
——土条底部滑裂面对水平面的夹角；
——土条底部滑弧长，m；
——滑裂面半径，m；
——当第 土条的滑裂面处于地基土层内时，该土条滑裂面所处地基土层的天然十字板抗剪强度；
、 ——当第 土条的滑裂面处于地基内（AB弧）时，分别为该土条所在土层的快剪（直剪）粘聚力 （kPa）及快剪内摩擦角 ；
、 ——当第 土条的滑裂面处于地基内（BC弧）时，分别为该土条滑裂面所处路堤填料的粘聚力 （kPa）及快剪内摩擦角 ；
——当第 土条的滑裂面在路堤填料内时，若该土条滑裂面与设置的土工织物相交，则P为该层土工织物每延米宽（顺路线方向）的设计拉力；
——某些外力（如水平向地震力产生的对滑裂面圆心的滑动力矩）。
总应力法中的抗剪强度指标可由十字板原位测定，也可从静力初探的 换算取得。在不少地区有经验公式可供参考。总应力法计算的 值主要是为快速施工瞬时加载情况下提供的安全系数，而从未考虑在路堤荷载作用下，土层固结所导致的土层总强度的增长。
3.2 有效固结应力法
有效固结应力法可以求固结过程中任意时刻已知固结度的安全系数，但它本身不计算固结度，只是把固结度作为已知条件。在路堤荷载作用下，达到某一固结度时，滑裂面上某一土条底面所出土层的软土抗剪强度有两部分组成，其一为未加荷前的土层天然强度 ，其二为路堤填筑后，固结过程所增加的强度 。此时安全系数 的计算如下式：
式中： —— 或 ；
——地基的固结度；
、 ——当第 土条的滑裂面处于地基内（AB弧）时，分别为该土条所在土层的快剪（直剪）粘聚力 （kPa）及快剪内摩擦角；
、 ——当第 土条的滑裂面处于地基内（AB弧）时，分别为该土条所在土层的固结快剪（直剪）的内摩擦角及滑裂面所处位置的固结度；其他符号意义同前。
在上述计算公式中， 是一个土基在路堤自重作用下，固结过程中土基强度虽路堤附加有效固结应力增长的增长率，因而可以采用固结快剪（直剪）指标。此时的安全系数是考虑了固结作用，但是属于瞬时破坏的情况；也可以有效抗剪指标 ，但此时的安全系数表示考虑固结，且破坏是缓慢发生的（滑裂时有剪切引起的孔隙水压力能消散）。用有效抗剪强度指标比固结快剪指标所算得的安全系数应大一些。
值得注意的事，当固结度较小时，用有效固结应力法计算的安全系数不一定比用快剪指标的总应力法计算的安全系数大。
3.3 有效应力法（准毕肖普法）
毕肖普假定条件切向分力为零（即土条间合力方向为水平），我国学者对毕肖普法求安全系数 的公式进行了改进后，提出的准毕肖普法，其公式为：
式中： ——地基的固结度；
——第 土条浸入地下水位以下的浸水深度，m；
——水的容重；
、 ——分别为土条内路堤部分的高度和容重。
准毕肖普法的优点：不需要事先知道孔隙水压力 ，符合有效应力原理，同时也考虑了地下水位对 的影响，但必须对每层土做三轴试验，在公路工程中要获得有效指标 和 需做大量的试验。此时可用固结快剪指标代入准毕肖普法中进行计算，一般固结快剪指标稍低于有效剪切指标，据它来设计是偏于安全的。
结语：
对于薄层软土，原则上应清除换土；软土层较厚时，如果填土高度 超过软土所容许的填筑临界高度 ，换土量较大，应采取加固措施。软土地基的加固方法很多，对于路基而言，由于填筑面积较大，要根据需要和可能，选择技术经济条件许可的最佳方案，择优而定。比较简易的加固方法是铺筑砂石垫层、修建反压护道、采用柴排等；必要时也可以考虑设置砂、石灰桩、水泥搅拌桩等加固措施。
参考文献
[1] 赵剑丽.对边坡稳定性分析方法圆弧条分法的改进.硕士学位论文.西安：长安大学.2003
[2] 张天宝.土坡稳定分析圆弧法的数值研究.成都工学院学报.1978，（1～2）：97-122.
[3] 江茂盛.高速公路软土地基稳定性问题研究.成都：四川大学.2001
[4] 陈强.公路边坡稳定性研究与分析及综合治理 [D].湖南大学.2005
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