軟土路基處理方法及基層優化設計分析

侯威

摘 要：道路工程建設過程中，軟土路基處理是經常會遇到的問題，使用相應的處理技術，能夠彌補因路基土壤含水量大而引起的承壓能力不足等情況。因此本文主要分析軟土路基的處理方法和基層優化設計，旨在彌補施工路段地質條件不足，幫助軟土路基建設達到標準強度和穩定性，保證道路施工順利進行。

關鍵詞：軟土路基 優化處理 基層優化設計

軟土是一種具備特殊性質的土層，在道路建設工程中，將其定義為含水量高、疏松多孔、容易壓縮的、強度差、滲透性低的土層。根據以上特點不難看出，進行軟土路基建設首先需要解決軟土路基受力易變性、沉降，進而避免引發路面開裂甚至錯節的問題，保證軟土不影響正常的道路建設，提升工程質量并延長使用壽命。

1.軟土路基的常見處理方法

1.1排水法

排水法主要針對于軟土層含水量高的特點，在路基表層開挖排水渠，進行土層排水，從而使土層的含水量能夠達到道路施工的要求，提升軟土路基的可靠性和強度。排水渠的回填一般使用砂礫進行，以保證回填物的高排水性能。進行排水渠的規劃排布時，要緊密結合施工當地的環境特點和土壤條件，以保證排水工作順利進行，提高排水渠的作用效果。在實際施工中，排水溝槽的縱截面一般為1.0×0.5m，并使用砂礫、碎石等進行盲溝回填作業，保護好濾料。

1.2砂墊層法

砂墊層法的原理是在路基上攤鋪厚度為0.6～1.0m的砂礫、石子，對堤壩的水位進行控制，以保證道路施工中的大型機械設備能夠順利運行。砂礫攤鋪的厚度還需要根據具體的施工情況進行調整，太厚或太薄都會影響砂墊層的作用效果。砂墊層法一般應用于路基高度不足極限高度的一半、軟土層不具備低滲性特點、工期要求不嚴格且取砂方便、軟土層較薄等情況。在選取攤鋪使用的碎石砂礫時，以中砂礫和粗砂為最佳，保證砂石不均勻系數小于5，且不均勻的部分不能超過整體的5%。砂石攤鋪一般使用自卸卡車和推土機配合進行，過程中要最大限度保證砂墊層均勻，減少集中荷載，以防止局部荷載過高而被破壞。

1.3夯實法

使用機械設備對軟土層進行夯實作業也是軟土路基處理的常用方法，通過大型設備對土層的不斷錘擊，提高軟土路基的荷載能力和強度，減少后期受力變形的可能。實際工作中，一般采用15～45噸的反復錘進行自由落體式軟土層夯實。機械夯實法的研發初期，由于該方法本身的限制，一般只能被應用于砂石較多的軟土層，且需要耗費較高的經濟成本和時間成本。但隨著近年來技術的發展和方法的改進，在一些砂石較洗的軟土路基處理中也開始采用這一方法，且逐漸向操作便捷、成本低、耗時短的方向發展，因此使用也越來也普遍。分析具體的工程，使用夯實法處理的軟土路基在抗剪力、抗震性能上有更優越的表現，但該種方法不適用于粉性軟土路基的處理，因此在具體應用時，要根據施工地土質特點合理選擇軟土路基處理方法。

1.4土層置換法

土層置換法指的是使用鋼渣、鵝卵石等強度和抗壓性能更高的填充料對軟土路基中的部分土質進行替換的方法，為保證土層是置換法的作用效果更好發揮，還需要配合相應的機械設備進行強化作業。施工人員需要分層、分步驟的進行填料替換，并嚴格依照道路路基的強度要求進行夯實處理，保證路基質量達標。土層置換法的使用范圍較廣，可用于厚度不足的軟土層處理，例如粉砂土、混合土、腐殖土等，能夠有效改善軟土路基的性能。此外該種方法還可被用于黃土區域以及土質松散的地區，在山區，該方法還可用作巖面傾斜及高度差過大的處理。在地質不均勻的卡斯特地形中，土層置換法還能有效消除由于季節性凍土對道路路基造成的凍漲傷害。

1.5深層攪拌法

深層攪拌法使用的主要原料是泥漿，通過將泥漿注入到軟土層內部，提高軟土層的穩定性，并使用機械加壓，改變軟土路基原有的物理結構。在深層攪拌法作業過程中，還會向泥漿中加入適量的固結劑，使其與軟土發生物化反應，促進周圍軟土同時凝結，以最好達到穩固路基的效果。最常用的灌注泥漿是水泥漿，使用深層攪拌機將軟土于水泥漿均勻攪拌在一起，對軟土地進行加固。該種方法要求施工人員嚴格依照相關規范進行作業，降低施工安全事故風險，保證軟土路基深層攪拌處理順利進行。

2.軟土路基基層優化設計案例分析

2.1案例簡介

某跨地區公路工程建設項目總長9.087km，其中軟土路基路段高達2.3km，占全線長的1/4以上。軟土路基對工程強度、質量及施工安全均會造成較大影響，因此該公路工程項目的工作重難點就在于對軟土路基基層進行優化設計，需要根據不同路段的土層條件不同，選取適當的軟土路基處理方法。在對軟土路段進行分析的過程中發現，大部門路段位于冬水田區域，僅有一小部分為旱田，填方的填筑高度在0.9～22.4m之間，變化范圍較廣，且項目軟土路段的表層為含水量中等的粉質粘性土，厚度多處于4～8m之間，最大厚度為12.4m。

2.2優化方案設計

該項目軟土路段的土質容易造成路基沉降，在路基回填之前，必須要對其表面進行深度處理。項目針對不同路段的特點，將需要處理的軟土地基大致分為兩類，并選取最具代表性的兩個路段——路段1和路段2，根據各種軟土路基處理方法的成本、施工進度、效果等，對整個項目的軟土地基基層優化進行方案設計。

2.2.1路段1的優化設計方案

該路段的路堤填筑高度較矮，在0.54～1.62m之間。路段原本區域為魚塘，表面覆蓋1.5m左右的雜土，下層為4～5m的中液限黏土質，且地下水的水位較高。方案選取土層置換法對該路段的軟土路基基層進行優化處理，進過計算和分析，將軟土處理深度設計為1m。具體的處理過程如下：（1）選取碎石作為置換原料，換填坡度設置為1：1，縱截面寬度高于坡腳300mm。（2）施工前進行清場作業，修挖排水設施，將魚塘中的存水排干，并根據現場情況，確定最合理的置換范圍。（3）進行現場試驗，確定土層置換方法和夯實作業的遍數，將分層鋪設的厚度范圍劃定在200～300mm之間，合理控制碾壓速度。

2.2.2路段2的優化設計方案

該路段區域目前為魚塘和冬水田，為3.6～6.7m的中液限黏土，荷載能力在50～80kPa，其中表層0.5～1.0m的厚度呈現出流塑狀，下部呈現出軟塑、可塑狀。路段2的填方高度在19.76～20.67m，計算得出的路基沉降值為0.11m，穩定系數為1.070，達不到工程要求。因此決定使用夯實法結合碎石樁對該路段的軟土路基基層進行優化，施工要點如下：（1）施工前進行清場作業，攤鋪碎石，厚度設置為2m。（2）設計夯實點，進行場地高程測量。（3）測量夯實錘錘頂的高程。（4）開始夯實作業并記錄夯實坑深度變化，夯擊的同時進行填料，夯擊次數設定為5～10下。（5）遵循從內向外、隔行跳打的原則進行作業。（6）進行平場作業，使用1000kN？m的能量將表面夯實，測量場地高度。（7）開始墊層鋪設，執行分層碾壓，將墊層壓實。施工過程中使用的夯擊次數、遍數等僅需要經過現場試驗獲得。

3.結論

軟土路基的處理任務艱巨、工作復雜，需要對施工地的地質條件和土壤結構進行深入的分析和研究，選取最適合的軟土路基處理方法進行作業。施工中，還應結合實際情況，將不同的軟土路基處理方法結合使用，以發揮出1+1>2的效果，充分提高軟土路基的荷載能力、抗剪力性能和穩固性，從而提升整個道路工程施工質量。

參考文獻：

[1]強吉鵬.施工中軟土路基處理方法與應用技術研究[J].山西建筑，2019， 45（06）：144-146.

[2]張俊英.公路施工中軟土路基處理技術分析[J].工程技術研究，2019， 4（02）：251-252.

[3]駱洪偉.路基工程軟土路基處理對策分析[J].居舍，2019（03）： 70.