公路路基路面设计软基处理策略探讨

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摘要：在公路路基路面设计中，由于公路跨越的地层比较复杂，因此不可避免地会碰到软土地基。而软土地基的形成有其特殊性，因此在进行施工时需要严格按照要求进行处理。如果处理不当很可能会造成沉降问题的发生，导致路面裂缝问题甚至坍塌的可能性，进而影响了道路的安全。通过有效的处理手段对软基进行处理，能够增强路基的承载力，为公路的后期运用提供了安全保障。该文就公路路基路面设计中软基的处理策略进行了研究。

关键词：公路路基路面设计；软基处理；处理策略

引言

我国经济快速发展的同时对公路质量性能的要求也逐步增加，公路建设的质量尤为重要。我国幅员辽阔，不同地区中的地质有很大差别，同时也受环境气候影响，有较高的不可预见性，因此公路在建设过程中不可避免地会碰到软基问题。由于软土具有含水量高、孔隙大、渗透力差以及抗剪力低等特点，如果没有做好软基处理，很容易造成路基沉降问题，道路的安全性能无法保障[1]。因此加强对公路路基路面设计中的软基处理研究，通过有效施工技术进行软基处理，对提高公路的安全性和稳定性有重要的意义。

1公路路基路面设计中软基处理原则

软土就是在水流不畅等条件下，经过长时间沉淀累积形成的一种土体，在生物化学作用下形成软性黏土。其物理特征主要有含水量高、空隙大、渗透性差以及抗剪力不高等，对软土地基的强度等会造成不利影响。当前我国对软基的处理方法有很多种，但是仍旧存在一些问题。比如在选择何种处理方法存在盲目性，软基处理方法的多样性特点使得选择空间比较大，因此在具体施工方案的选择中也会出现盲目性的问题，没有结合工程实际选择合理的技术。例如针对饱和的软粘土地基的加固，不能用振捣、挤压，而是需要通过对地质的考察以及软基处理方法的要求去选择合理的方法，避免出现效果不理想的问题[2]。其次是施工质量和器械使用对软基处理的影响，由于工程建设规模的增加，施工人员的数量也在增长，但是施工人员的素质要求却越来越低，导致施工队伍中人员技术以及能力达不到实际要求，这些都会直接影响施工的质量。因此在对软基处理中，应注重人员素质，在处理方法的选择中，应综合考虑地基情况、周围环境以及施工条件，结合公路地质多变的特点，利用动态设计的选择科学的处理方案。要遵循工艺简单、成本低廉、速度快且效果好的原则，从多个角度去分析处理方式。

2公路路基路面设计中软基的处理策略

由于软土自身具有独特的性质和特征，无法像其他地基一样直接施工，而是需要通过有效的方式去改善软弱土层的承载力和相关性能，从而避免因不堪负荷导致的沉降问题。在公路建设中，路基沉降会直接造成裂缝问题的出现，影响整体公路的性能。因此，在对软土进行处理时需要综合考虑实际情况，选择科学的处理技术，为保证施工质量和成本等提供有力条件。当前针对软基处理的技术有多种，不同的处理技术适应的范围也有所不同，但总体来说，其目的都是为了保证土体结构的稳定，满足施工要求等。下面具体介绍了实际工程中常见的处理方法。

2.1换填法

换填法就是把软基下面一定深度里面的软土层利用特定的方式进行清除，然后利用其他性能好的材料进行填充，例如矿渣、碎石等一些压缩性低、稳定性好的材料。一般应用在软土层比较浅的地基处理中，在实际应用中对材料的质量以及机械设备，都需要严格按照相关标准进行检验，避免因质量或技术不合格等问题造成的工程质量问题。在浅层地基施工过程中，需要利用分层填筑、碾压、检测压实度的工艺，依据设计要求保证其压实度。换填法应用的作用主要体现在以下3个方面：首先能够提高地基的承载力，用碎石、矿渣等一些比较坚硬的材料替换掉地基中比较差的土体，能有效提高浅基承担荷载的能力，进而提高其稳定性。其次能够有效减小沉降问题，通常地基沉降现象的发生主要是由于地基浅层部分的土体沉降导致单位。利用材质坚硬的材料将浅层中的软土进行替换，能够有效控制地基的沉降量；最后可以防止土体冻胀，在一些温度较低的地区中，换填的材料由于颗粒大，因此在置换之后其空隙也比较大，因此能够有效避免因寒冷造成基冻问题形成的冻胀情况。

2.2抛石挤淤法

抛石挤淤法是指将符合要求规定的一些硬质材料，如碎石等抛到软基当中，通过力的作用将地基表面淤泥质土挤出路基范围，其实这也是对土体的置换，主要应用于液性指数大、流动性大的软基处理中。在具体施工中，抛石的速度和高度对软基处理效果有直接的影响，当软基中的淤泥质土处在失稳状态时，抛石的速度越多，高度越高，那么其落在地面的能量也就越大，随着抛入的碎石逐渐增多，地基中的淤泥质土也就越来越少，相应的路基的承载力和稳定性也就越高。该技术通常用在表土层薄、流动性大的地基以及长期积水的池塘等范围当中，施工工期短且操作简单。施工材料主要是碎石，碎石的大小一般在300mm，具体还需要根据实际工程确定。在具体施工中，利用机械沿路基中线开始抛石，逐步向两侧推进。在抛石过程中要保持对称，最大化地将淤泥挤出路基。抛填之后利用压力机进行碾压，碎石下沉后再抛入碎石，直到碎石不在下沉。抛入的碎石要高出原地面，然后利用一些小的石渣将碎石间的空隙填满，最后进行碾压，压实。

2.3堆载预压法

堆载预压法主要用在饱和黏土地基处理中，是指利用砂石料或机械设备，对软基进行预压载荷，在压力作用下将空隙中的水分排出，地基快速达到沉降值，土体逐步固结变形。当地基稳定，强度达到预定标准之后再进行卸载。在实际操作中，施加荷载的大小和速度是提高加固效果的重要因素，通常施工期间预压荷载会稍高于实际建筑物本身荷载，在加载时一般用分级方式，在分级加载的过程中还应对孔隙水压力、边桩移位等实际情况进行观测。堆载预压法施工方便材料简单，但是堆载预压的时间比较长，需要的堆载材料使用量大。

2.4真空预压法

真空预压法是指在需要处理的软基中预埋相关的排水设施，例如排水带、砂井等，在排水设施上铺上砂层，在利用塑料薄膜全部覆盖进行密封，利用抽气设备将薄膜内的空气排水处，使其处于真空状态，排出其中的水分，在大气压力的作用下使土体固结，以减少地基后期沉降。该技术一般用在地下水多、渗透性差的软基当中，或者有较高稳定性要求的路基当中，相较于堆载预压法，真空预发的方式能够节省时间，不需要大量材料，投资少。并且在施工的过程中没有噪声污染，尘土少，相对来说安全性也比较高。

2.5水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩法是指利用特制的深层搅拌机，将水泥和软基中的土体进行搅拌，软土中的水与填充的水泥在化学反应中形成具有胶结作用的溶液，土体与周围的软弱体层在这些溶液的作用下结合一起，进而形成有较强稳定性和承载性的水泥土桩。该技术一般用在素填土、黄土等软基处理中。在具体施工中，需要保证搅拌机处在最佳性能当中，并做好桩机定位，搅拌机钻杆、钻头以及桩位中心点要保持在一条垂直线中；严格按照设计标准制备水泥浆，制成之后将其导入集料斗内进行压浆处理；搅拌机预搅下沉完成设计标高之后，开启压力设备，将水泥浆压入地基当中，喷浆阶段应不停的搅拌，然后根据设计要求提升喷浆搅拌机，控制好注浆量；集料斗内的水泥浆全部压入地基之后，需要在规定范围内进行复搅，保证地基中水泥浆的均匀度；复搅之后，搅拌桩施工完成，需立即提出钻头，对喷浆管道、钻头等进行冲洗。

2.6反压护道法

该技术就是通过反压的方式保护道路稳定性的技术。具体是在路堤的两侧填筑具有反压作用且具有一定厚度的土体，利用土体自身重量对路基施加外部荷载，防止软弱地基造成剪切、滑移。该技术施工简单且对材料没有要求。但是在具体施工中主要有大量的土方，占地面积大，施工后的地基沉降量大。一般用于非耕种、取土方便的地域。2.7预应力管桩预应力管桩具有施便捷、穿越土层能力强、质量容易控制且耗材低等特点，在施工现场也不需要特别预制场地。实际应用中需要在做好准备工作之后，在施工前通过测量放样标出桩位，然后用施工管桩机械进行安装。在开始压桩操作中，需要先调整好机身，然后在起吊管桩就位，将桩靴安设好之后进行压桩。压完一节之后起吊下一节管桩，利用焊接进行接桩，焊缝达到要求后再次压桩，通过这样的循环方式将其压到设计的深度，最后将其移到下一个桩位进行施工[3]。预应力管桩处理的深度大、速度快，能够有效缩短路基填土施工时间，总沉降量小，质量容易控制，但是造价相对较高。因此在实际应用时应结合工期、地质条件以及投资等情况综合考虑。

2.8高压旋喷桩

高压旋喷桩一般用在淤泥质土、砂土和黄土等软基等中，包含了旋喷、定喷和摆喷3种类别。在实际施工中，根据工程需要和土质的实际条件，分别采用单管法、双管法以及三管法，其加固形状主要有柱状、壁状、条状以及块状。高压旋喷桩主要利用高压喷射技术进行地基加固的技术。利用工程钻机钻孔后，将带有高压喷嘴的喷射管插入设计处理深度之后，用高压脉冲泵，将水泥浆喷到土层当中与土体混合，形成连续塔接的水泥加固体。该技术占地较少、噪声小，施工操作简单且加固的质量均匀，可有效降低地基总沉降量。但是容易造成环境污染，成本相对较高，也不适用在场地狭窄的区域内。

3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

[1]苏伟.公路软土地基处理技术和质量管控策略[J].交通世界，2019(Z1):58-59.

[2]刁宠基.软土地基处理技术在公路施工中的应用[J].中国设备工程，2019(2):182-183.

[3]陈永艺.公路软基的处理方式与路基填筑施工技术探讨[J].住宅与房地产，2018(8):166.

作者：吕浩 单位：浙江公路水运工程咨询有限责任公司