软土地区的公路路基设计处理方式

崔宇鹏　龚安健

摘要：在公路建设中软土地基非常常见，其含水量相对较大且抗剪强度相对较低，这些都会给公路路基稳定性带来影响，因此必须重视软土地基设计工作，以此来提升公路建设质量。

Abstract： Soft soil foundation is very common in highway construction. Its relatively large water content and relatively low shear strength will affect the stability of highway subgrade. Therefore， more attention must be paid to the design of soft soil foundation to improve highway construction quality.

关键词：软土地区;公路路基;设计;处理;方式

Key words： soft soil area;highway subgrade;design;treatment;method

中图分类号：U416.1                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）05-0179-02

1  软土土质地区公路路基设计

1.1 软土填方路基设计

1.1.1 普通填方路基设计  该项目中涉及到的普通填方路基填方边坡率可以将边坡高度、基地工程、地质条件以及填料作为依据，在对施工地点进行详细勘察后与路基基地地质情况进行结合，普通路基边坡坡率可参照表1。

要想保证边坡建设效果，在进行边坡建设时可以使用超宽碾压削坡土方，形成弧形边坡;在一些路段中会出现放坡受限情况，此时可以做收坡处理，通常可以使用挡墙支挡结构、护肩支挡结构及护脚支挡结构;可以将护坡道设置到填方边坡坡脚位置，可以将宽度设置为1m，横坡外倾为4%;若为浸水式路基在防护时可以采用M7.5浆切片石铺砌。

1.1.2 低填浅挖路基设计  ①要想保证低填浅挖路基强度、压实度等可以满足要求，在施工时可将石渣作为换填材料。如土质挖方段路基无法达到CBR及压实度要求，也应采用此种方式对路基进行处理。②在地下水发育的同时地形可以起到排走作用，可以将碎石设置到盲沟中，以此来排除地下水与路面下层渗水。③可以将18t压路机运用到压实沉降施工中，在使用时应对相邻位置反复两次碾压，然后测量高程，将高程偏差控制在5mm以内，标准差在3mm以内。

1.1.3 填挖交接处路基设计  ①纵横向上路基，横向坡陡在1：5时，可以在原地面进行台阶开挖，台阶宽度控制在2m左右，横坡内倾斜设置在4%，纵向台阶开挖位置達到路床底部标高位置后还应沿着路床方向继续挖10m，这样可以将填挖路段的路基与路面进行有效的衔接与过渡，同时将压实度控制在96%。填筑作业可以从最下面一层台阶开始，纵向填方路段10m内所使用的填料与普通填筑段材料相同，压实度控制在96%。②横向位置半填半挖路基，可以在道路中央隔离带位置设置横向超挖交界，若路基填挖交界位置与路基外缘距离比半幅路基宽度小时，可将路基一边半幅全部开挖。在路床深部位置土体超挖进行回填与碾压，压实度在96%左右。③在进行土质路基挖方时可以在路床80cm位置实施超挖回填，回填时可以使用非粘性土。填埋交接处位于地下水发育处可以在交接位置设置碎石盲沟。假如开挖位置岩石较多就不得进行超挖，可以采用填石路基。④要想有效的避免因沉降不均匀所导致的路基裂缝可以设置土石栅。⑤在控制地下水给路基带来的破坏时可以将横向渗沟设置在填挖交界位置并可以与纵向渗沟进行连接，将地下水排出。

1.1.4 构造物过渡位置路基设计  ①桥梁台后路基。主要工序包括：先对柱式台填土进行压实处理，压实位置至台帽底部，然后进行钻桩，最后进行台帽施工;在座板式桥台位置进行填土，然后压实，压实位置到承台顶部，然后进行钻桩，最后开挖完成承台施工;薄壁式桥台施工时先完成桥台施工，然后再填筑台背;肋板式桥台施工先做好肋板与承台，然后将填土填埋到台帽位置，在进行压实后实施台帽作业。桥台纵向30m位置处，路面地面部位与地面位置上1m处填土压实度控制在96%。其它区域的压实度应符合相关要求，96%压实区域与普通区域填料相同。在桥台背后位置会有一段距离压实困难，此时可以采用人工压实方式，确保压实度在93%。在桥台背部位置设置碎石盲沟，盲沟底部高度设置在60cm，盲沟地面及盲沟顶面分别位于背墙底部与路面层底部。可以在盲沟顶部包裹防渗土工膜，将一根Φ75曲纹网状PE硬式管设置到渗沟底部位置，此时横坡与拱部位置横坡坡度相同，出水位置在耳墙外部，并做好耳墙位置预留。防渗土工膜型号是M1/PE，其纵向拉伸强度应控制于12kN/m左右，纵横向拉伸断裂伸长率控制在300%左右，纵横向直角拉伸强度控制在40N/mm左右，CBR顶破强度控制于4kN左右，垂直渗透系数控制10-11cm/s。②涵通台路基设计。此段可用非反开挖施工方式，用粗砂填筑。台背部可以采用人工方式进行夯实，并确保其可以符合夯实要求。圆管涵背开挖时可以采用反开挖方式，回填时使用粗砂。反开挖断面设计为倒梯形，底部宽度控制在100cm，坡率是1：0.5。当填筑位置达到涵顶50cm位置时，石屑两侧位置可以包裹上3m的粘性土，该步施工可以与填料作业同步进行。若台背回填使用稳定土石可以分层进行碾压，压实度控制于96%以上。

1.2 软土路基挖方路基设计

在进行挖方路基设计时可以从路线设计开始，确保路基的稳定性并对路堑挖掘深度进行控制，同时还应避免给周边环境带来损伤。所以要对于边坡的高度、土质的湿度、土质的密实度、地下及地表水、土质的成因及类型、自然坡道稳定性与已有人工坡道稳定性等充分考虑。岩石挖方边坡设计时要对岩石情况、风化程度、开挖高度、地面及地表水、边坡稳定性以及岩石平衡性等充分考虑，应确保其稳定性与安全性。

在该项目中挖方路段主要在上柏立交以及狮山立交段，在上柏立交位置有三处深挖路堑，边沟为矩形或蝶形，宽度控制在2.6m，起到碎落台作用。边坡高度在12m以上时可以设置边坡;边坡高度小于12m时，每10m为一级，每一级之间可以设置宽度为2m的平台与截水沟。最后边坡高度在12m以下时可以不设置平台。平台倾斜角排水坡度向外4%。为了保证其美观性可以设施为弧形，半径控制在5m。

在对该项目路段边坡土质及高度进行分析后，边坡开挖时应遵循以下原则。①普通土质边坡坡率控制在1：1～1：1.5。②砂岩路段与泥岩路段。中度风化至微风化路段边坡坡率管控于1：0.75～1：1。强风化路段至全风化路段边坡坡率管控于1：1～1：1.5。③在进行深路堑挖方边坡设计时应对地形进行充分勘察，并根据相关要求保证其符合规范要求，保证其稳定性。

2  软基处理方案

2.1 原软土路基处理方案分析

此次工程主要将路基改造作为主要方式，在实施软土路基作业时采用了换填处理方式、超载预压处理方式及CFG处理方式等。桥头软土路基处理时主要是预应力管桩处理方式。

2.2 浅层软基处理方案

若桥头路段、涵洞路段软土埋设通常在3m以下，填土高度在6m以内的路段、软土分布的横向变化比较大、半填半挖路段可以运用换填处理法;可把石渣、砂砾等稳定性好及透水性强的材料做为换填材料。在使用换填法时应先将路基位置的软土清理干净，换填砂砾等，根据标准进行压实及填筑工作，以此来增加路基强度。此种处理方式得到了广泛的应用，可以得到良好的效果，且施工简单并可以对质量进行实时监控，不会给环境带来影响。

2.3 改扩建施工中软土路基厚度达3m以上的处理方案

佛山一环中旧路堤主要以填砂路堤为主，在处理此类路基时采用人工填砂方式挖掘工作面，实施加固施工时可以采用特殊的防护方式，并充分考虑所制定的软基处理方案是否可行并对其中的影响因素进行充分的考虑。复合地基处理方式在此次工程中会用到，主要有素砼桩及CFG桩基水泥搅拌桩等。在对改造工程及软土分布情况进行分析后可以知其特点与属性，并在变形协调原则的基础上对改造段进行处理，主要的处理方案如下：①采用换填法处理原路段并对软基厚度进行充分的考虑，在加宽老路段时可以使用水泥搅拌桩。②老路段施工时采用堆载预压处理及袋装砂井处理方式，在此次加宽时可以采用素砼桩。③老路段在进行路段处理时采用深层搅拌桩，在此次加宽时可以采用水泥搅拌桩。④老路段在路段处理时使用预应力管桩处理方式，在此次加宽时可以采用CFG桩。⑤将2层至3层土工格栅设置在处置路段。

2.4 新建路段软土路基处理方案

①裸露于表面的软土可以运用换填方式，将深度控制在3m以上。②若软土路基底部埋设深度在3m以上12m以下时可以采用水泥搅拌桩处理方案。③软土路基埋设深度在12m以上20m以下时通常会采用CFD桩处理方案。④若软土路基受到净空的限制可以使用高压旋喷桩处理方案。

2.5 桩基处理质量检测与验收

2.5.1 水泥搅拌桩处理方案  ①成桩7天以方可利用浅部开挖钻头实施开挖作业，在停浆面下深度达50cm时对搅拌的均匀度予以检查，并测量水泥搅拌桩的直径。②成桩28天后实施钻芯采样，检测其抗压强度及桩体承载力，取样不得少于3根。此外还应对单个桩体纵向承载力进行监测，确保其在103.7kN，检测样本不得少于3根。③在成桩28天后还应检测复合地基纵向抗压载荷力，每个施工地点检测桩数不得少于3根，确保其承载力可以符合要求。④检测后若桩身质量出现问题可以采用抽芯方式对试验桩强度进行监测;抽芯检测没有达到标准桩要求可以抽检周边桩，以此来判断是否属于个别情况，如果还是没有达到标准应对该范围内的桩体进行检查，并实施补桩措施。

2.5.2 素砼桩处理方案  ①素砼桩处理时可以在施工现场设置旁站监理，对整个施工过程进行监控。②正式施工前应先做好原材料检验工作，并对材料配合比、成孔深度、塌落度等进行监测。③完成施工后应对桩的位置、桩体强度、桩顶标高及桩基承载力等予以检验。

2.5.3 CFG桩处理方案  ①检验的主要内容有混合料塌落度、具体桩数及桩位偏差、夯填度等。②确保CFG桩载荷能力可以满足相关标准，试验桩的数量可以控制在0.5%到1%之间，每个试验桩数量应在3个以上。在对单个桩体进行载荷试验时应避免桩头压碎情况并对其进行加固处理。应在规定的期限内进行试验并充分考虑桩间土扰动情况，桩间扰动土承载力及一侧端阻力的恢复会使用一定的时间，通常在冬季恢复时间相对较长。③在进行CFG桩低压变动力实验室样品桩的数量应在10%，确保其完整性。保证符合地基荷载试验中所使用荷载板面积与被检测桩受力面积是一致的，可以采用随机方式来选择试验点。

3  结语

软土公路路基设计及处理工作具有一定的复杂性，对技术有着更高的要求，因此应针对设计中的问题进行分析，提升軟土路基设计水平，确保公路工程施工质量可以满足相关要求。

参考文献：

[1]王璇.公路路基路面设计中软土的处理策略探析[J].四川水泥，2017（12）：12.

[2]张小峰.软土地区公路路基设计及地基处理方法应用研究[D].长安大学，2018.

[3]杨勇.浅谈高等级公路软土地区路基处理方法[J].中国高新技术企业，2015（33）：91-92.