公路路基设计中软基的处理对策

倪楠楠

摘 要： 我国经济快速发展的同时对公路质量性能的要求也越来越高，公路建设的质量品质尤为重要。在公路建设施工过程中涉及的施工内容及工序非常复杂，其中地基处理的设计施工对整个项目的质量安全和品质带来至关重要的影响，因此受到了广泛的关注。为了使公路路基设计施工质量得到可靠的保证，我们要能够从多个方面对软基处理技术的相关内容进行全面的掌握，从而能够对软土路基进行科学正确地处理，该文就公路路基设计中软基的处理对策进行了研究。

关键词： 路基路面设计;软基地质;处理对策

【中图分类号】U416     【文献标识码】B     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.30.035

引言：公路的路基路面承受的压力在不断的变大。在这样的情况下，如何更好的提升公路的使用寿命和稳定性，就成为了施工单位和建设单位一同思考的问题。为了更好的达到这个目标，在进行公路路基设计的过程中，需要不断提升软基处理的质量，以此来降低路面出现损坏的可能。作为作难处理的路基之一，软基处理的相关技术还处于有待完善的状态，因此对其进行研究具有非常重要的现实意义。

1 软基处理的特征

在设计工程建设质量中，公路路基设计是一项很重要的内容，但是在经济快速发展下，对工程建设需求随之扩大，这就使工程项目所牵涉的范围越发广泛。在这样的实际状况下公路工程路基建设处于的地质状况越发复杂化，其中软土路基直接影响着施工建设的整体质量。软土路基就是公路工程路基路面结构处于一种承载力低、压缩性能高的土壤环境中。有关研究结果证明，公路工程软土路基空隙很大，这就表明公路工程地基经常出现粉土等地质条件较差的情况。在这样的实际状况下，软土路基中孔隙就会出现含水量大、土质结构不稳等等状况。同时触变性较强也是软土路基的特征，这就造成在外力影响软土路基结构时就会对建设整个工程稳定性有所影响。因此公路工程软土路基具备土质分布不均衡、渗透性低等特征，这些问题严重影响着工程项目的整体稳定性，所以有关工作人员应对软基处理问题充分了解和重视，并采取有针对性的地基处理措施。

2 工程概况

某公路合同段长4.2km，该段施工特殊之处在于：软土路段较多，包含大量淤泥质亚黏土和淤泥质黏土，天然含水量普遍达到40%～70%，局部超过70%，压缩系数为0.005～0.02，孔隙比为1.0，表现出含水量高、压缩性强等多重特点;将该处作为路基基础缺乏可行性，后续易发生沉降、路堤失稳等质量问题。鉴于此，应从软土地基的基本特性出发，探讨相适应的加固处理技术，以改善软土地基的使用状态。

3 公路路基设计中软基处理存在的问题

3.1 忽视软基处理工作的重要性

软基处理是公路建设中的基础环节，对公路整体质量的影响较为显著。当前，公路建设规模正逐步扩大，路面负载量呈现出了有增无减的发展趋势。因此，加强路基的设计是顺应时代发展需求的必行之举，必须以科学的设计方案为指导，提高公路的施工质量。但是，很多公路建设单位对此方面的认识存在一定的偏差，而轻视软基处理便是其中一种情况。对于软基处理来说，部分单位未采取行之有效的措施，导致软基稳定性不足，后续对路基路面的正常施工带来不利影响，造成了道路通行服务品质的下降。

3.2 人员综合素质普遍不高

软基处理是一项系统性工作，包含多方面的专业技术，对工作人员要求较高。纵观现状，因人员失误而导致设计方案不合理、软基处理效果欠佳的问题屡见不鲜。另外，路基路面设计阶段的参与者专业水平不足，未采取与实际情况相适应的软基处理技术，难以保证软基处理效果，引发了质量下降、工期延长、成本增加等连锁问题。

现阶段，软基处理工作中的可选方法较多，但技术适用性存在一定的差异。对此，公路建设单位需考虑处理面积、排水状况、软基含水量等方面的因素，而软基处理人员一旦缺乏全面考虑，其作出的选择将会偏离实际需求，最终导致软基的处理效果偏离预期。

4 公路路基设计中软基的处理对策

4.1 桩基法

当软土层偏厚且不具备大面积深度的处理条件时，可通过打桩的方式来加固软基，即桩基法。桩基法的可选形式较多，如水泥搅拌桩、CFG桩等，各有其应用特点。（1）水泥搅拌桩是现阶段公路建设领域较为主流的软基处理方法。其优势是成桩效率高、环境效益显著、成本低等，主要适用于对饱和软黏土地段的加固处理，且在20m深度内不存在优质持力层的软基中更具可行性。但此法也存在不足之处，即水灰比、输浆量的控制难度较大，易导致局部成桩质量偏差。从应用范围来看，水泥搅拌桩主要被应用于承载力标准值<120kPa的黏性土地基中，规格通常为桩径0.5m、间距1.0～1.4m;以加固土体的质量为基准，取该值的15%作为水泥掺入量的控制标准，水灰比设为0.5，单位复合地基承载力≥150kPa。（2）CFG桩以碎石、石屑、粉煤灰、水泥、水为原材料，按特定的配比拌和成混合料，再构成具有稳定性的桩体结构。其力学性质介于刚性桩和柔性桩之间，强度等级C15～C25间不等，在黏性土、粉土等软基中都具有可行性，理论处理深度20m，桩体通常采取等边三角形布置方式，桩顶铺中粗砂或碎石，构成厚度为30～50cm的垫层，以发挥出均衡向下传力的作用。上方铺土工格栅，有助于增强路基抗剪能力。CFG桩的成桩质量良好，在公路工程软基处理中得到广泛的应用，其技术水平已经相对成熟，但与水泥搅拌桩相类似的是，CFG桩的工后沉降现象较为明显，必须经过某个特定的时间段后路基才会趋于稳定。

4.2 换填法

换填法在路基处理中的使用频率相对较高，即确定基底下方的软弱土层，将该部分完全挖除后再换填中砂、碎石等散体材料，以达到排水固结、提高地基承载力的效果，解决了软基冻胀或胀缩的现象。换填材料的可选择形式较多，具体要结合软基土質特点、周边地区填料分布情况、市场价格等因素作出正确选择。淤泥、湿陷性黄土、暗沟暗塘等地段都可以使用换填法，若在稻田地填筑路基，首先要全面挖除腐殖土以及该处的淤泥，再以山皮石为材料换填1～2m，针对深厚淤泥的施工条件，宜选择抛石挤淤的方式;对于垃圾填埋地段，基础工作在于深度清理垃圾，再选用中粗砂换填，经过压实处理后可有效提高地基的密实度，减少沉降。

部分路基位于鱼塘区，首先清淤到位，再向该处回填中粗砂，高度应达到设计水位处或是超出地下水位线50cm（视实际情况增加超出量），路堤边坡处采取浆砌片石护砌的方式，坡脚处设置干砌块石墩，利用该结构提高路基的稳定性;若回填所用材料为块石或山皮石，施工中可直接倾填。

对于路堤外为海水的情况，除了上述工作，还需在填石顶部设土工布，以免出现碱性水渗入路基的情况。部分路基段位于冲击平原处，现状土质中粉土的含量相对较高，其具有透水性强、液限低的特点，经过压实处理后即可提高该段的承载力，但局限之处在于弯沉和压实度表现欠佳，因此在设计工作中需要考虑到路基处理厚度的合理性，控制在15～30cm，换填材料可选择级配砂砾。

4.3 预压法

预压法包含堆载预压和真空预压2种形式。合理应用预压法后，由于预压期间地基已经完成沉降，因此后续其他环节施工时路基可维持稳定状态而不发生变形现象。此外，预压法的应用有助于提高路基土的抗剪强度，经过处理后地基整体的承载力大幅提升，不均匀沉降现象得到有效的解决。

堆载预压包含了多种技术形式，主要以软土层的厚度为参考作出选择。若厚度<4m，以天然地基堆载预压法较为合适;若厚度≥4m，此时可选择竖向排水预压法，具体包含塑料排水带、砂井等。真空预压法的关键在于铺设砂垫层，再完整覆盖土工薄膜，以真空泵为主要设备对砂垫层抽气。通过此方式可以在薄膜下的地基内形成负压，此过程中存在于地基内的气和水能够被有效抽出，具有较为良好的地基土固结效果。出于提高固结效率的目的，通常还会辅以打砂井的方式，在砂垫层与土工薄膜间增设砂井，有助于缩短排水距离。

真空预压法主要被应用于土基松软、地下水位偏高的路段，具有较为良好的应用效果，由于其含水量普遍偏大，因此上述所提的堆载预压法缺乏适应性，而在真空预压法的支持下可以取得较好的地基处理效果，施工成本也相对较低。实际操作中，可向地基内设置复合排水管，要求其具有足够的强度和柔性，以便在地基内可维持正常使用的状态。各复合排水管紧密连接，形成完整的整体，通过真空抽水泵持续向其中抽水，并借助导管排至附近河道。经过此流程后，地基土内的含水量将明显下降。

结语：在公路路基路面在设计过程中，加强对软基的有效处理，是提升其路基路面质量的基础保障，同时也是提升公路应用价值的重要条件。因此设计中，设计人员应全面了解和掌握公路软基的特点，加强对软基处理的重视。在公路施工建设时应综合考虑各种处理方法的适用范围，分析地基状况、道路性质、施工条件以及周边环境等各种因素，确保软基处理方法能提高土体工程的特性，保证土体的承载力、变形、结构稳定性等都能满足规范要求，为公路建设的质量和资料提供保障。

参考文献

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