公路工程中軟土路基設計與處理分析

毛成功

中交鐵道設計研究總院有限公司東北分公司 遼寧 沈陽 110034

路基屬于公路工程中尤為重要的組成部分，其承受路面及填土的重量，并且還承受路面行車的荷載，所以路基設計備受人們的重視。在實際工程項目中，一般都會遇到軟土路基的情況。在軟土路基工程項目實施過程中，如果不使用可靠的措施，會導致路基沉陷或者坍塌，由此導致公路破壞，無法正常使用。那么本文就對軟土路基設計及處理方式進行理性分析，針對性地提出設計方案。

1 軟土的性質分析

一般公路工程中淤泥和淤泥質土都為軟塑狀態，在其結構擾動之后，就會導致出現劇烈損失，所以淤泥質土一般都為流動狀態。軟土的特點包括：

其一，具有較高的含水量及孔隙比，此特點對軟土壓縮性及抗剪強度具有直接的影響；

其二，土體滲透性較低。軟土結構滲透系數一般都在1*10-5-1.10-6cm/s之間，因此種土體滲透系數較低，并且含水量比較高，其不僅能夠延緩土體固結，還能夠在加荷初期出現高孔隙水壓力，對地基整體強度造成影響。

其三，較高的壓縮性。軟土的壓縮性比較高，其壓縮系數大，并且壓縮系數都是在土液限及天然含水量不斷增加過程中增加。此種土體結構基于荷載作用，在變形量擴大過程中，整體變形不均勻，以此增加了變形穩定時間。

其四，較低的土體抗剪強度。軟土結構的此種特點和軟土加荷速度、排水固結條件具有密切的聯系，其和圍壓大小沒有聯系，排水條件下抗剪的強度一般都是自固結程度增加過程中增加[1]。

其五，蠕變性和觸變性。軟土地基性質比較差，具有較大的不可預見性，所以如果在設計和施工過程中出現疏忽，就會導致出現質量事故。

如果軟土地基堆料不當，沒有根據標準分層填筑，或者填土過快、碾壓不當，都會導致路堤失穩。在進行軟土路基施工過程中，沒有進行地基處理的路堤容易出現滑塌，通車之后的整個路段都會出現不均勻沉降。另外，如果使用的填料具有較大的塊石，運料無法均勻卸土，那么就會降低軟土路基的強度，從而使軟土路基遭到破壞。所以，在工程實踐中，要使用正確設計方法，合理實現軟土路基處理，克服其不利因素，以此保證軟土路基能夠長期穩定的使用[2]。

2 軟土路基的設計和處理

2.1 軟土路基的設計需求

一般來說，軟土地區不僅包括湖海，還包括河灘等地方，所以要想做好軟土路基施工過程，就要一邊施工一邊觀察，從而及時發現問題并且上報，便于有效的解決。要根據施工圖紙的具體需求認真施工，并且為了能夠對工程科學性進行保證，就要事先進行軟土路基的施工試驗，在小塊試驗區中實現小范圍施工，根據施工圖紙是否能夠滿足預期目標進行檢驗。假如可以滿足目標，就可以擴大施工范圍。如果無法滿足，就要及時制定方案整改。在對軟土地段路基工程進行處理的過程中，要做好準備工作和沉降測試，從而避免影響到工程質量。

2.2 軟土路基的處理方法

（1）砂墊層法。鋪筑砂墊層屬于軟土路基最常用的淺層處理方法，一般都是在松軟并且較濕的表面使用，以此形成填土底層排水，使地基強度得到有效提高，對土中抗剪強度進行有效補充，從而避免因為缺乏局部承載力導致路基填土和軟土地基混合，降低路堤不均勻的沉降。此方法可以應用到軟土層比較薄，并且施工之后沉降量較低的地段中[3]。

（2）粉噴樁。使用粉噴樁對軟土地基進行處理是使用專門的設備，根據壓縮空氣噴射水泥，并且在加固深層軟土中實現原位攪拌壓縮，將周圍的水分進行吸收，從而出現一系列化學反應，以此形成具備一定強度的水泥樁體，其和土之間的相互作用能夠形成復合地基，通過處理土體，能夠提高其承載能力，并且還能夠提高抗側向的變形能力。粉噴樁的施工步驟為：其一，使場地平整，精準的測量放軸線和樁位；其二，使攪拌機就位并且對其調平，使其和樁位的誤差在50mm以下，攪拌軸的垂直度偏差要在1%以下；其三，將攪拌機啟動，預攪下沉，鉆到設計的厚度；其四，提高粉噴的攪拌，在將其提升到停灰標高的時候，要慢速原地攪拌兩分鐘；其五，全樁長重復性的進行攪拌，直到粉噴樁的材料均勻；其六，在鉆機提高到地面0.5m的時候，將噴粉停止；其七，將鉆機進行移動，施工下根樁；其八，對地基進行養護、取樣及送檢[4]。

（3）排水固結法。此種方法主要是針對天然地基，或者先在地基中實現砂井等豎向排水體的設置，之后使用建筑物自身重量逐漸增加。或者在建筑物建造之前，要先在場地中進行加載預壓，以此排除土體中的孔隙水，逐漸的進行加固，地基出現沉降，并且強度也在不斷提高。其還能夠對軟黏土地基穩定及沉降等問題進行有效解決，使地基沉降能夠在預壓加載過程中完成，從而使建筑物在使用過程中不會出現較大沉降及沉降差。另外，還能夠提高地基土抗剪能力，以此使地基承載力及穩定性得到有效提高。此種方法屬于軟基處理過程中最為經濟的方式，其具有良好的加固效果，并且能夠降低施工之后的沉降量作用。

3 軟土路基的處理實例

對于某省份內陸連接港口主要公路穿越區特殊土的地基進行處理，其主要目的就是使地基承載力提高，降低沉降。

3.1 沉降計算

通過對某公路原本實驗成果分析，表示此地區軟黏土層為超固結狀態，其程度從東向西加強。在優化過程中使用沉降量估算方法使估算結果能夠滿足實際需求。表1為公路穿越區沉降量的計算結果，通過結果表示，設計過程中只是使用正常固結土壓縮指數對沉降結果進行計算會提高沉降，尤其是超固比較大的路堤導致偏差就會較大。實踐表明，為了精準測量先期固結壓力，要求具有高質量試樣，使用正確資料整理及實驗方法。實驗觀測資料表示，Pc值會在應變速率增加過程中提高，其在出現之前使用P/P1=0.5，每級的荷載為24h，能夠得到接近原位Pc值[5]。

表1 公路穿越區沉降量的計算結果

3.2 沉降控制方法

在以公路現場實際測量沉降曲線為基礎，計算各個典型斷面觀測點滿足工作之后沉降對應的沉降速率，將其作為施工的標準，具體為：

其一，路堤填筑期。對于軟土來說，要對其填筑的速率進行控制，使其能夠和地基固結速率相互適應，以此降低附加的沉降量。對于一般路堤，原本地面沉降率要在10mm以下，或者孔隙水的壓力系數≤6。其二，堆載預壓期。橋頭與一般路堤在到達某個路床頂面之后，在原本地面連續兩個月實際測量沉降速率要比3～5mm小。其三，重載預壓期。在路堤到達路床頂面之后，在原本地面連續兩個月實際測量沉降速率要在8mm以下。其四，在對瀝青混凝土下層填筑過程中，在路堤施工到達基層頂面之后，要在原地面對沉降速度進行兩個月的測量。其五，為了能夠有效滿足車輛在橋頭高速運行過程中的平穩性需求，要在橋頭設置塔板，要求橋頭沉降導致的縱坡變化在0.4%～0.6%之間，沉降的差要在3～4cm以下，使其為初期的養護標準。

根據以上標準，對于路堤施工的全過程進行動態控制，使其能夠滿足施工總工期及沉降率需求，保證各個結構層施工的厚度，降低路面工程厚度的變動[6]。

4 結束語

選擇軟土路基處理的方法和控制其施工質量，與公路工程質量及使用效果具有密切的聯系。公路工程中軟土地基處理方法較多，本文基于對軟土特點及路基設計方法對軟土路基處理方法進行了分析，并且利用實例分析了降低沉降的方式，對軟土地基進行有效處理，保障工程工程質量。

參考文獻

[1] 卿少華.公路工程中軟土路基設計與處理分析[J].工程技術:引文版,2017,(14):00065-00065.

[2] 何亮.有關公路工程中軟土路基設計與處理分析[J].化學工程與裝備,2014,(8):171-172.

[3] 夏麗華,陳建剛.分析公路施工中軟土路基的施工技術處理[J].黑龍江交通科技,2016,39(11):57-57.

[4] 黃明鋒.關于公路施工中軟土路基處理技術的研究[J].工程技術:全文版,2017,(1):00115-00115.

[5] 范立民.公路施工中的軟土路基處理技術分析[J].科學中國人,2016,(12):15.

[6] 鄭燕春.公路施工中的軟土路基處理技術分析[J].城市建設理論研究(電子版),2017,(27):90.