简析公路工程中软土路基设计与施工

谢直强

（甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司， 甘肃 兰州 730030）

公路是我国重要的交通方式之一，在提升国民经济的过程当中扮演着十分重要的角色。而路基作为公路的关键组成部分，它不仅需要承受着自身材料的重量，还需要承受公路路面的重量和其他大型施工设备的重量。所以，地基的承载能力和稳固性直接关系到公路质量。公路竣工投入之后，各种交通工具从公路路面经过会对公路产生巨大的压力，如果在没有通过科学、合理的方式对软土地基进行处理的话，极有可能导致公路出现裂缝，严重的话甚至还可能造成坍塌。

1 公路路基处理原则

1.1 公路性质

公路的性质与公路软土地基的性质具有密切的关系。由于公路等级不一样，竣工之后公路的沉降也不一样，在制定软土地基的处理方案的过程当中，应当充分考虑到公路的性质和功用。在高等级公路施工的过程当中必须严格把控地面沉降，不但需要保证公路路面平整和观赏性，更重要的是保证车辆通行的安全性。

1.2 土壤性质

公路土壤是以黏性和砂性为主。砂性土壤，应当通过挤密的方式来对软土地基进行处理，因为砂性土壤所包含的黏性颗粒物比较少，土质相对来说比较松散，受到一定程度的影响就极有可能发生地基变形的问题。而黏性土壤可以通过压实的方对地基进行处理，黏性土壤构造相对来说较为紧实，渗水性比较差，湿润之后的土壤其黏性比较强，处于干燥的条件下易导致产生土质比较硬的问题。

1.3 施工环境

施工环境分为自然环境和社会环境两大类。在进行公路施工的过程当中，应当充分考虑到施工现场的实际情况来确定科学、合理的施工方式和地基处理方式。公路工程的质量会直接受到施工人员、施工的方式和流程、当地的地理环境以及气候等因素的影响。

2 软土路基设计分析

随着公路工程项目的扩增，亟待提升软土地基的处理水平和更新软土地基处理技术，就软土地基处理的目的而言，是为了进一步提升高公路路基的承载能力和稳固性，有利于保证公路工程的质量，延长公路的使用寿命，节约公路维护和保养的成本。软土路基的地址比较特殊，就其特点而言，呈现承载能力比较差、渗水性差、受外力影响容易出现变形等特点。与此同时，经过地下水的冲刷之后，软土地质将会再次膨胀，其结构稳定性比较差。这种情况如果不做任何处理是不能够直接进行施工的，需要通过科学、合理的方式进行处理和改进。比如，可以采取打桩压实或者新填筑路基提升路基紧密度的方式进行处理。显而易见，软土路基这种比较特殊的地质结构由于环境的作用而形成的，详细了解和分析了我国软土路基的实际施工案例，主要分布水源比较丰富的东南沿海地区。然而在其他地区，在一定的土壤、水分、气候以及人为因素的影响下，同样有可能形成软土地基。软土的主要成分有淤泥、沙土、茹土等，其中还包含了各种腐质物质，比如烂泥、植物残体等。通常情况下软土路基都是处于水源丰富的地区，如湖泊、湿地，而且随着季节的变化其稳定性也在发生着相应的改变。

在软土路基上进行公路工程施工的过程当中，要结合实际情况对地质进行分析，遵循着边施工、边检查、边设计、边改进的基本原则，及时发现各个环节当中存在的问题并通过科学、合理的方式进行处理。现阶段在设计软土路基的过程当中需要遵循以下几个重要的原则。

第一，如果浅层软土深度D≤3m，则可以通过换填法的方式进行处理，保证压实度≥90%。因为处理的范围比较小，清淤换填量相对来说比较小，比其他方式梳理起来更为简便，获得的成效也会更佳。对于部分较厚的路段，适当调整处理的深度，通过同样的方式进行处理。换填材料可以用素土或渗水性良好的材料进行填充。第二，如果软土深度3m＜D≤5m，范围不大或路面比较陡峭时，可以通过换填的方式进行处理。第三，如果填土高度H≤8m、软土深度D≤20m，通常情况下可以通过袋装砂井+堆载预压法的方式进行处理。第四，如果填土高度H＞8m，并且软土深度D≤5m，可以通过与相邻路段一样的方式进行处理，如果软土深度5m＜D≤15m，通过水泥搅拌桩的方式进行处理;如果软土深度D＞15m，可以通过预应力管桩的方式进行处理。第五，如果是地基渗水性较好的软土地基与上部硬壳层＞3m 的软土地段，可以不遵循以上的原则进行处理，需要结合类似工程的经验和方式进行处理。

3 软土路基施工技术研究

在我国公路建设的过程当中出现软土路基现象比较频繁，为了保证公路的质量，我国最近几年针对这个问题讨论和总结出了一些有效的施工工艺方式，比较常见的施工技术有以下几种类型。

3.1 挤密砂桩法

这项技术还被叫作“砂桩挤密法”，显而易见，需要借助一定的外力配合桩柱进行。在实际操作的过程当中可以通过冲击、水冲或振动的方式，利用砂石材料来填充路基下部的孔洞，再利用层层取代的方式来完成路基加固处理。

3.2 塑料排水板

之所以会造成软土路基的地质主要是由于受到了地下水的冲刷，利用塑料排水板是将插板机插入软土层下面，并且在塑料板上方进行施压，水分就可以通过塑料板排出，通过这种方式有利于快速实现地基加固。我们可以看出，通过塑料排水板技术，和砂井有一定的相似之处，然而在实际操作的过程当中，塑料板技术更加高效、成本更低、方便。

3.3 沙井法

通过沙井法的方式其目的是为了加快软土地基的水分排出，提升地基的稳固性。在实际操作的过程当中，在水分较多的地方进行其效果更加明显。

4 软土路基施工技术运用

4.1 开挖换填技术

第一，在施工之前需要提前进行测样，对于比较特殊的地基需要挖掘后进行清理，从而有利于避免其他因素造成影响。第二，对软土地质进行实验，根据实验的结果选择合适的材料，设置科学、合理的比例。通过这种方式才能够确定施工材料的比例以及相关参数。第三准备材料的过程当中必须符合实际施工的需求。在保证施工质量的同时，还需要保证存量能够维持持续施工的条件。

4.2 搅拌桩技术

石灰作为公路施工过程当中一种重要的材料，特别是在设计软土地基施工的过层当中，充分搅拌石灰有利于增加其黏性。将石灰与地基土壤混合在一起，产生化学变化，能够有效提升地基土壤的承载能力和抗压能力。

5 结束语

在设计软土路基施工的过程当中需要遵循“因地制宜、满足标准、安全性、经济性、便捷性”的原则。全面考虑到自然环境、工程造价等多方面因素的影响。如果在软土路基处理过程当中采用的方式不合理，极有可能引起严重的后果。因此需要高度重视通过科学、合理的方式来处理软土地基，确保公路的质量，延长公路的使用寿命，除此之外，还有利于保障行车的安全。