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浅析公路软土地基问题及处理技术

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摘要：为了提高公路软土地基质量，防止出现沉降、滑移等危险情况，选择合理的软土地基处理方法，从理论和实际出发，分析软土的工程特性，介绍了CFG桩法、填砂竹节桩法、排水固结法、新型地固件（DBOX）法，以及从适用范围、施工工期进行比选，总结了各种方法的适用情况。

关键词：公路;软土地基;处理方法;比选

1 引言

软土是一种较为特殊的土体，其含水率为34%～72%，孔隙比在1～2之间，饱和度在95%以上，液限一般在35%～60%，塑性指数为13～30[1]。近年来，我国公路建设快速发展，在建设施工过程中，不可避免地会遇到软土地基。目前，常见的软土地基危害有沉降和稳定性破坏，在公路建设完毕投入使用后，软土地基中的土层水分渐渐挥发，土颗粒之间的密度变大，公路逐渐发生沉降变形;甚至严重时土体出现滑移失稳，造成安全事故。

公路分布较广，使用要求较高，因而对地基有较高的要求。软土地基处理技术随着现代工程技术的进步趋于完善，处理的方法多种多样，根据工程实际情况进行分析比选，对地基处理具有重要意义。

2 軟土地基处理方法

软基处理方法主要分成两大类：一类是复合软土地基处理法，如粉喷桩、旋喷桩及碎石桩等。另一类是排水预压固结法，包括堆载预压法、排水固结法等。复合软土地基处理法主要是指将天然地基土增强或者设置加筋材料，提高土体的强度，复合地基由增强体和周围土体共同承担荷载[2]。排水固结法实质上是通过不同的处理方法使地下水排出，使土中孔隙水压力快速消散，有效应力增长。

（1）CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高黏结强度桩，它和桩间土、褥垫层一起形成复合地基[3]。CFG桩复合地基加固机理主要有置换作用、减载作用和对土的约束作用[4]。

（2）预应力高强混凝土竹节桩是一种采用特制钢模制成的桩身，每隔一定距离设置一个节点的预制混凝土异形桩，竹节直径是桩身直径的1.25～1.5倍，竹节间距普遍为1000mm，与同规格的管桩相比，可节约材料。在竹节桩施工过程中通过桩身竹节节点将碎石、砂土等散体材料压入土体中形成填砂竹节桩[5]。

（3）排水固结处理技术是软土地基处理的一个重要处理措施，它是指天然地基在荷载作用下，通过布置竖向排水井或塑料排水板，使土中的孔隙水被慢慢排出，孔隙比减小，以加速地基土固结变形，使得地基土的沉降提前完成，并加速地基土强度逐渐增长，以保证地基的稳定性[6]。

（4）DBOX是向内部约束装置的构件填充碎石、砂子等材料，利用填充材料的自重和构件的张力，使构件自身的强度提高并保持形状;在地固件上加压时，其下方形成的圆锥形凹槽约束了凹槽中的原土，使得周边的超静孔隙水压力消散，在增加了地基承载力的同时，约束了原土的挤出，使地基的液化得以控制;利用填充材料之间的摩擦力起到减振的效果[7]。

3 软土地基处理方法的对比分析

为了质量能够得到保证、工期按时完成以及利益的最大化，要选择最优化、最合理有效的施工方案，在选择方案的同时，对每个影响因素都要面面俱到。下面根据查阅资料和相关调查对上述地基处理方法的适用条件、施工工期进行了对比。

3.1 上述地基处理方法范围对比

适用范围对比见表1。

由表1可知，上述所列出的处理软基的方法中，使用复合地基法处理软土地基比排水预压固结法处理的厚度大，但适用的土质范围不尽相同，可使施工方案的选择更有针对性。

3.2 上述地基处理方法工期对比

处理工期长短对比，见表2。

由表2可知，上述所列出的处理软基的方法中，排水固结法的施工工期最长，主要原因是施工工艺比较复杂，需要的机械设备多，新型地固件法的工期较短，若对工期有急切要求可优先考虑;复合地基法的施工工期都较长，处理效果更佳。

4 结论

本文分析了软土的工程特性，并介绍了CFG桩、填砂竹节桩、排水固结以及新型地固件（DBOX）处理软土地基的方法，从适用条件、施工工期进行了比选。

1）软土地基具有含水率高、渗透性低、黏性大、抗剪强度低等工程特性，使公路难以保持稳定性，容易发生沉降破坏。

2）CFG桩法适用范围较广，可处理淤泥、杂填土、粉土等天然地基，工期较长，成本较高，能处理大多数软土土质。

3）填砂竹节桩法可处理深厚软土层、土质极差、含水量过多的土层，工期较长，是一种较为经济的处理软土地基的方法。

4）排水固结法可处理软饱和土，且厚度比较大的土层，工期是上述地基处理方法中最长的，因为其施工工艺比较复杂，虽施工时间长，但处理效果好，适用于不紧急的软基处理。

5）新型地固件法（DBOX）可处理淤泥、淤泥质土，施工方法简单，是一种经济简单的施工方法。

参考文献

[1]董科锋.一般公路软基处理施工技术分析[J].科学技术创新，2019，28（1）：108-110.

[2]龚晓南.复合地基[M].杭州：浙江大学出版社，1992：48-49.

[3]林智，王跃.CFG桩技术在高速公路软土地基中的应用[J].水运工程，2007，7：98-100.

[4]沈宇鹏，田亚护.GC-CFG组合桩复合地基处理高速铁路基底的应用研究[J].土木工程学报，2013，46（2），136-142.

[5]周佳锦，龚晓南.软土地区填砂竹节桩抗压承载性能研究[J].岩土力学，2018，39（9）：3425-3431.

[6]赵庆远.公路工程施工中软土地基问题及处理技术浅析[J].智能施工，2019，16：8-9.

[7]陆秋生，许宝田，野本太，等.软土地基新型地固件加固方法[J].工程勘察，2019，10：35-41.

作者简介

江相玲（1998-），女，汉族，四川省自贡市人，学生，本科，西南科技大学土木工程与建筑学院，研究方向：工程管理。

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