软基处理技术在城市道路路基设计中的应用研究

白燕

(山西诚信市政建设有限公司，山西 太原 030024)

伴随着城市不断发展，道路作为城市基础设施重要组成部分，对城市和国家建设发展具有重要作用。目前，城市道路施工过程，已经成为社会的关注重点，促使城市道路体系具备完善性，帮助城市道路实现多元化和多层次目的。另外，在城市道路建设过程中，软土路基作为影响道路工程质量因素之一，施工单位应针对软土路基实际情况，制定完善的软基处理技术应用方案，为人们的出行提供安全保障。

1 软土路基特点

在城市道路建设中，软土路基的特点主要从以下3点进行说明：1)含水量较大，这也是软土路基的主要特点。由于软土路基的含水量较大，所以在后续的施工中极易出现问题，通过粉土和粘土组合而成的土质伴有较多的负电荷，若在道路施工中与周围的水分发生关联，负电荷便会滞留在土层，引发更多水分。另外，负电荷长时间在软土层内部便会吸附更多水分，最终降低软基承载力；2)缝隙较大。在道路工程软基施工过程中，由于缝隙较大，导致软基的承载力持续下降，若施工单位不采取有效的应对措施，提升软基承载力，便会为后续的施工增加难度。另外，若软土路基的缝隙大的问题，如果长时间得不到解决，道路的使用寿命便会逐渐减少；3)流动性较强，在软土路基施工中，极容易受到重力和压力的影响，道路工程路面出现变形的问题，与其他道路工程相对比，软基施工中路面变形发生的概率较大，继而造成软土流动现象，甚至还会引发路面坍塌。

2 城市道路软基的危害

在城市工程建设过程中，软土路基相对特殊，施工单位应根据软土路基的实际情况，制定对应的软土处理技术应用措施。另外，软土路基的危害主要从以下4点进行说明：1)由于软土路基的承载能力较差，容易在后续的施工中引发质量问题，并且在施工环节容易受到外力因素影响，降低软土路基的土层结构稳定性，最终导致整个道路工程的质量达不到建设标准；2)软土路基的压缩性较强，在道路工程竣工完成后，车辆在道路通行过程中，受到荷载和路面结构自身重量的影响，道路工程表面极容易出现变形，最终路面产生较大的裂缝；3)如果软土路基结构缺少稳定性，便会影响软土路基以及整个道路工程的使用寿命；4)若软土路基内部结构发生不均匀沉降，便会导致道路工程表面的结构物和道路衔接处发生沉降，继而引发车辆跳车事故，影响道路表面的平整度，降低车辆行驶的安全性与舒适性[1]。

3 实例分析

3.1 工程概况

以某城市道路工程为例，道路全长17.87km，宽度为50m，车辆行驶速度60km/h，共有6个车道，双向路面。并且在道路施工中，涉及软土路基数量较多，施工单位需要结合软土路基实际情况制定完善的软土路基应用措施，再结合软土路基施工规范标准要求，具体要求从以下5点说明：1)在软土路基施工过程中，施工单位应考虑软土路基的固结时间，尽早制定完善的施工方案；2)在软土路基施工过程中，应按照正确的填筑速度，并且实时观察填筑情况；3)软土路基填筑过程中，施工人员应对路堤中心线的沉降速度实时观察，确保沉降速度在24h内保持在10～15mm。坡脚水平的位移速度在24h内，保持在5mm范围内。另外，软土路基的填筑速度，需要根据水平仪控制，如果在填筑中，水平仪发生明显变化需要及时填筑；4)在整个施工过程中，施工单位应按照正确施工顺序进行；5)针对路堤和路床填料环节，施工单位需要提前进行预压荷载，再分层填筑并且压实[2]。

3.2 道路路基设计

在案例工程中，施工单位在城市道路路基设计环节，填筑的高度全部需要控制在4m范围内。在路基边坡设计过程中需要按照1∶1.5的比例。地面横坡设计需要大于1∶1.5，在填筑路基前，施工人员需要挖掘1个2m宽的台阶，并在台阶中设置横向坡。路基边坡设计过程中，施工人员应根据工程实际情况，对两侧的土地进行开发。需要注意，在此环节中，不需要设置边沟，避免路基边坡设计中受到影响，在边坡设计过程中，应实时关注排水沟问题。该案例在施工过程中，由于不同的处置情况呈现出的地势也不一样，施工单位为确保道路工程表面的平稳度，应按照道路地势高低情况，正确计算换土的高度，确保路面的边缘和中间保持一样的高度。考虑到换土高度和整个工程路基设计合理性有着紧密联系，因此，在该案例工程路基设计中，施工人员应正确选择换土的高度，确保整个工程路基设计具备科学性与合理性。一般情况下，在换填土施工过程中，施工人员需要提前对素填土全部清理，再选择高质量的路基填料。但是，若素填土厚度在0.8～3.5m以内，施工人员在清理素填土后，需要及时更换新的路基填料，并从中掺入生石灰，确保填土的结实性[3]。

3.3 填筑路基土

在案例工程中，由于运输车能力较差，以及考虑到松铺厚度问题，施工人员采用石灰在尚未施工的区域设置方格网，并要求每一个方格内只能容纳1辆车。施工人员选择自卸车，其承载能力为15～18m3，在自卸车将施工料运送完成后，需要使用推土机推平，再采用压路设备将填料全部碾压，提升填料的密实度。在路基填筑过程中，施工人员采用大面积分层填筑的方法，控制每一层路基厚度，要求填筑厚度不超过30cm，再按照从低处到高处的方式进行填筑，促使填筑的方向不断向高处延伸，高处的填料高度需要控制在50cm以内。在该案例工程中，施工人员采用的压路机设备无法在边角区域操作。所以，通过人工夯实的方法对边角区域进行碾压，确保碾压环节的压实度符合规范标准要求。人工碾压过程中，碾压的速度需要控制在3～6km/h并且在碾压过程中，合理确定碾压次数，等全部碾压完成后，施工单位需要检查压实度，确保质量可以达到规范标准要求。详细的路基压实度和填筑要求，如表1所示。只有符合标准后，才可以组织下一层的路基填筑。试验过程中，如果碾压效果不理想，需要及时处理，确保路基填筑的质量。

表 1 路基压实度及填料要求表

3.4 路基超载预压土填筑

路基超载预压土填筑过程中，应按照道路工程实际情况，制定对应的预压土填筑方案，在此过程中，均属于不均匀加荷方式，但是，在道路类型不断变化后，施工人员需要及时调整预压土厚度。针对主车道预压土填筑过程中，预压土的厚度应设置为1.7m，绿化带的预压土厚度应设置为1.0m。在案例工程中，由于主干道预压土用途相对特殊，施工人员在此环节将主干道的预压土设置为预压荷载，直接倾倒在绿化带两侧。预压土卸载过程中，应实时观察卸载情况，如果出现预压土超载的情况，需要用于其他施工区域的填筑作业。需要注意，路基超载预压土填筑，需要按照施工规范要求，合理确定堆载预压的时间，促使软土路基具备较强的承载力[4]。

3.5 沉降板埋设

沉降板埋设过程中，施工人员需要将沉降板运输到指定位置，并对沉降板质量进行检查，确保沉降质量符合标准后，再投入到施工现场，并针对相关的数据信息完整记录。在案例工程中，施工人员选择沉降板材料，主要是Φ20mm型号的镀锌管，经过长时间加工，镀锌管变成测杆。另外，施工人员还选择500×500×8mm钢板，作为沉降板的底部，再采用焊接工艺，将测杆和沉降板底部连接，在整个施工过程中，沉降板会伴随着换土施工不断推进，测杆高度也会持续提升，直到超过填土面50cm。

3.6 加强软基处理施工的相关策略

3.6.1 土工织物加固

在道路工程软基处理的过程中，土工织物加固属于比较常见的施工方法，施工人员在土工合成中放置材料，有助提升软基的防渗能力和排水能力，还可以加强软基岩体的保护能力。在铺设土层过程中，表面不可以保留坚硬的碎石和石块，在土工织物连接过程中，连接强度需要和材料设计的强度保持一致，并且搭接的宽度需要保持在150mm范围内。另外，土工织物全部摊铺完成后，需要在48h内完成填筑施工，不可以停留太长的时间，避免受到阳光影响，降低施工质量。摊铺填筑材料过程中，填筑材料需要和土工合成材料保持距离，务必在完成摊铺填筑材料施工后，再卸倒填筑材料，填筑材料的卸土高度不可以超过1m，在卸土完成后，需要及时摊铺，避免填筑材料局部下陷[5]。

3.6.2 排水固结

案例工程施工中，施工单位采用排水固结的方法，即在软土路基施工过程中，对软土路基进行加压，有助于软土路基内部结构快速排水，施工人员在水力冲填土、淤泥处理以及黏土处理等环节，均采用排水固结的方法。考虑到荷载不利于提升软土路基结构稳定性，不仅减少软土路基的缝隙产生固结变形，还会增加土质的应力，提升地基沉降速度，降低施工质量。而采用排水固结的方法，则可以有效保证软土路基在填土预压期不会超过6个月，施工人员参考相关资料，对沉降速度严格控制，采用此种方法，不会影响周围建筑物和管线，为软土路基施工带来便利。在案例工程中，施工人员在应用排水固结过程中，需要提前计算软基土质的特点、填土高度，以及沉降速度等，根据计算结果，针对性地制定排水固结施工方案，确保整个施工过程的顺利性与质量。

3.6.3 复合地基法

案例工程中，复合地基法主要是采用指定的设备，对道路工程软土路基的视功能区域进行操作，通过软土处理技术手段，形成1个复合地基，有效完成置换操作，促使应力全部集中此区域，降低沉降发生的概率，提升软土地基的强度。此种方法十分适用在软土层，并且软基的埋深不可以超过15m，可以最大限度提升路基结构的稳定性，降低沉降发生的频率，由于该方法施工人员熟练，并且应用成本较低，又可以顺利穿越软土层，到软土层中增加土桩后，可以有效保证道路软土路基施工质量。

3.6.4 浆喷桩

案例工程中，在正式施工前，施工人员需要对成桩和成桩强度开展试验，确定采用的施工材料符合规范标准要求，例如，水泥、石灰以及固化剂等使用量是否符合标准等。另外，针对固化剂，应适量选择石灰和水泥，并且按合理的掺量进行试验，若选择水泥，水泥中的强度需要保持在32.5等级，并且水泥的加湿土需要保持12%～20%。可以按照城市道路施工的规范标准要求，施工单位应尽可能选择高强度的水泥，并且要求水泥具备减少和缓凝功能。详细从以下几点说明：浆液应用过程中，应按照成桩试验配比的量，确保浆液的合理性，避免浆液出现离析的情况。另外，浆液不可以长时间放置，如果浆液放置时间超过2h，便不可以应用。为提升钻杆和浆液搅拌质量，施工人员需要将钻头反方向旋转，并且边旋转边喷浆，喷浆的速度需要保持0.5～0.8m/min。在钻头离地面1m的位置，施工人员需要匀速提升速度，若喷浆位置朝向地面，需要立即停止，并停留几秒后开始搅拌，保证桩头搅拌的均匀性。针对在地面以下的桩身，施工人员应按照正确的搅拌速度，尽可能按照0.5～0.8m/min的速度最佳。施工人员应实时观察喷浆的压力和数量，以及钻进的速度，一旦发现喷浆的量不足，便需要重新调整桩。

4 结语

综上所述，伴随着城市不断发展，人们的出行需求不断增加，城市道路作为人们出行的重要方式，在城市道路建设中，应保证道路的平稳性和安全性，满足人们的出行要求。软土路基作为城市道路建设的难点，施工单位应根据实际情况，制定完善的软基处理技术应用方案，保证各个施工环节质量，为我国道路交通行业可持续发展提供保障。