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摘要：软土路基施工一直是路基施工中的技术性难题，路基施工是整个道桥工程施工的基础。本文通过分析软土的工程特性，针对软土的工程特性，探讨了常用软土路基施工方案及适用范围，提出了在实际施工过程中针对软土特性，选择合理的施工方案。
关键词：软土路基；工程特性；施工方案选择
引言
随着国家对交通基础设施投资的加大，东部高速交通基础设施已基本完善，中西部高速公路网规划已经基本形成。在中西部地区交通基础设施建设高速推进的背景下，由于中西部地区多山地、丘陵分布，地质条件复杂，施工难度大，路基施工质量的控制对整个道桥工程整体施工质量起决定性作用；中西部地区地势分布原因造成道桥工程施工困难，同样因为地势原因造成中西部地区多分布软土路基。软土路基施工本来就是施工过程中的一大困难，在施工环境恶劣下的道桥工程软土路基施工更是引人关注。
从荷载的传递路线来看，路基直接承受着整个路桥结构荷载、路面荷载、路面附属荷载以及路面行驶车辆的荷载；路基的稳定性直接影响到工程的安全性。而软土路基土质一般比正常路基土质间隙大，具有较高的含水量，以上特性造成了软土路基具有不稳定性、可压缩性、弱承载性的特点。由于软土路基存在的普遍性和施工复杂性，所以道桥工程软土路基施工技术与方案选择的探讨仍然具有实际意义。
1、软土的工程特性
1.1软土含水率和间隙率
软土在形成过程中，参入了大量的粉状无机物，这些矿物颗粒细小且带有负电荷，在遇水的情况下，容易在表面吸附成水膜，该原理造成了软土具有较高的含水率和间隙率。软土在多数的情况下呈半流塑状态。正常情况下软土含水率不少于30%，在降水丰富的山区，软土含水率高达70%-200%，间隙率达到100%-200%，液性指数多大于1。
1.2软土的天然抗剪强度
软土的天然抗剪强度指标主要由有效内摩擦角和有效粘聚力两个指标推算，对于同种土质，内摩擦角和粘聚力两个指标通常恒定。假设某软土地基层位置的的天然应力为：
1.3软土的压缩性、渗透性和流变性
软土具有较高的间隙率，故具有较高的压缩性，软土的压缩性基本在0.005cm2/N到0.02cm2/N之间波动，软土的液限越大，其压缩性就越强。软土通常由细粉颗粒组成，有效的阻碍了水分的流通，因此能够使软土保持较高的含水率；软土渗透系数基本保持在10-7cm/s到10-8cm/s之间，其在上部荷载的作用下固结缓慢，导致抗剪强度指标弱。
软土的流变性主要表现在蠕变、应力松弛、长期效应、应变率效应四个方面；当土体受到剪切力作用，土体会产生缓慢变形，且变形随着剪切力的增大而增大，形变达到临界值时，土体将有可能发生不可逆转的剪切破坏。
2、软土路基常用处理方案及适用范围
2.1置换法
置换法主要包括挖填法、抛石挤淤法、，该方案主要原理是用密实、抗压能力高的土质替换软弱土质，以达到提高土体的承载能力。由于工程造价及工程量的限制，该方案仅适用于软土区域小且浅的地方施工，通常置换法适用于路基开挖深度1.5-2m的地段。置换法技术简单，不需要大型机械、施工周期短，是施工时首要选择方案。在采用置换法施工过程中，需严格控制软土开挖深度、换入土质的要求，比如含水率的控制、有机物含量等等，在施工过程中严格控制回填厚度和压实度的要求。
2.2排水固结法
排水固结法分为表面排水固结和静力排水固结，其原理都是排除土体中多余水分，缩小土体间隙率，达到固结的效果，从而提高土体的稳定性和承载力。表面排水法适用于场地范围广阔，土体浅表层存在积水或含水率较大，土质渗透率较大并满足排水要求，该方案施工简便，但适用范围较小且对工期要求较长。
静水排水固结相对来说施工复杂程度高，静水排水固结法需先设置砂井，通过对土体施加荷载，迫使土体中多余水分排入砂井，再通过砂井排出，从而达到土体固结的效果。该方案相对表面排水法使用广泛，可以用于较深的路基排水。但该方案需要设备较多，施工工艺复杂，需要较大的场地，施工周期长；而且在施工过程中，由于深层水分的逐步排出，可能造成土体的不均匀沉降，需要严格监测，以防造成安全事故，在施工过程中慎重选择该方案。
2.3搅拌桩法
搅拌桩法分为水泥搅拌桩法、水泥粉煤灰搅拌桩等、石灰搅拌桩法等，其原理都是在施工过程中在土体中加入胶凝材料，比如水泥、水泥粉煤灰、石灰、其他固结材料等，然后进行机械搅拌，促进材料与土体中的水分产生化学、物理变化，产生固结，提高路基承载力。该方案能够加速路基施工，缩短工期，适用于较深的软土路基处理，固结效果较好，固结后的土体具有较高的承载力。但该方案在土体天然含水率大于70%时不适用，且对于含矿物丰富的黏土和含碎石或卵石较多的土体施工困难，整个施工过程造价偏高。
2.4高压喷浆法
高压喷浆法有高压喷射流切割法和化学注浆法。该方案是通过机械转孔，在转孔过程中通过高压将水泥浆压入土体中，水泥浆与土壤充分接触并硬化，以达到软土固结的目的。该方案能够处理深层软土路基加固，经处理后的路基密实度增高、路基承载力大、机械强度高，并有效防止了土体的不均匀沉降。该方案主要适用于淤泥、黏土以及砂砾土层。
除以上方案以外，经常用的软土路基处理方案还有砂垫层法、稳固剂表层法、强夯法，该些方案不需要大型设备，施工工艺简单，且造价较低，工期较短，但处理范围有限，仅限于浅层软土路基施工。
3、常见软土路基施工方案选择
在实际施工过程中，对于软土路基施工方案的选择需考虑众多因素。每种施工方案都有相应的适用范围，除了工期、造价等因素影响之外，影响软土路基施工方案选择的主要因素是软土的分布和类型。
3.1浅表层软土的处理
在路基施工过程中，只有浅表层存在软土，深层以下的土体承载力满足设计要求，为了减少施工的复杂程度，一般采用表面排水或挖填法。表面排水法造价较低，但是施工周期，对于工期要求严格的工程，不建议采用该种方案。挖填法相对来说能够快速缩短施工周期，且施工质量较有保证，在浅层软土施工中采用广泛。
3.2饱和黏土的处理
黏土渗透性小，有效阻止了水分子的渗透，不利于饱和黏土中的水分排出，极大增加了软土路基的施工难度。在实际施工过程中，常在土体中加入化学材料或胶凝材料，通过机械搅拌让加入的材料与饱和黏土中的水分充分反应与硬化，以此来达到固结的目的。如果工程对路基承载力要求高，工期要求紧的情况下，建议采用搅拌桩法。
3.3含水丰富的砂砾层处理
砂砾层具有良好的渗透能力，利于水分的排出，是良好的路基选择材料，但是砂砾层下部存在黏土层则影响砂砾层中水分的外排，直接影响到路基整体的承载力和稳定性。对于该情况可以选择排水固结法，通过设置竖直砂井，排水砂砾层中多余的水分，但是该方案容易造成路基不均匀沉降，固结效果差。工程中常用的方案为高压喷浆法，能够较好的处理砂砾层软土。
在实际施工过程中需要根据工程特性、软土特点、施工条件、工期、造价等因素综合考虑，选择一个合适的施工方案不仅能够节约资源，更能够建造出一个合格的工程。
4、结束语
道桥工程施工路线长，所遇地质情况极其复杂，在施工过程中遇到的困难更是千变万化。道桥工程施工质量关乎每个人的生命财产安全，路基的施工更是整个工程的根本，在软土路基施工过程中，要求要根据实际情况选择合适的施工方案，在施工过程中要求各个单位技术人员严格按照标准去执行。
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