路橋設計中幾種常見的軟基處理方法

陳江龍

（中億通達設計咨詢集團有限公司，福建三明365000）

0 引言

為了順應社會的持續發展，城市化建筑要求路橋設計的標準不斷提高。然而，路橋項目在使用過程中，軟基問題處理得好壞直接關系到整個項目的使用壽命及后期的維護成本。處理好軟基問題可以大大提高地基的穩定性，降低不均勻沉降給行車帶來的危害。本文結合實際工程，對幾種常用的軟基處理技術展開討論。

1 軟基的工藝特色

首先，因為軟土壤層的含水率相對較高，在施工過程中，可能有大量淤泥堆積的情況發生，導致損壞設備，甚至對整個工程質量產生不利影響。其次，滲水能力有一定局限性，一方面，因為水飽和不會滲透到軟土層中，對軟土的凝結速度造成影響，使工程的進展變慢，甚至出現排水管堵塞的問題；另一方面，滲透的水會影響軟土的面積，對上層建筑的穩定性造成威脅。最后，由于軟土的壓縮能力，要優先進行軟土層的排水。由于對水的排放不可控，降低了地表的承受能力，從而出現結構的坍塌。

2 軟基處理過程中易出現的問題

2.1 勘探的問題

在路橋設計之前，要做好勘探準備工作。使用專業的工程勘測，對軟基處理的地點進行地理特征的全面分析。如果施工人員沒有很好地研究軟基的地理特征，在實際的施工過程中，會出現嚴重的問題。不僅會白白浪費材料和時間，還會對路橋工程造成不可估量的損失。影響軟土的主要工程參數包括土的含水率、軟土顆粒的大小、滲透系數及壓縮模量、抗剪強度等。

2.2 軟基處理的問題

在整個軟基處理的過程中，要關注軟土層的狀況。為了從根本上解決問題，必須對軟土層進行徹底和準確的分析，這樣才有可能避免滑坡的出現。要有效利用合理的路橋設計和施工技術，將安全事故降到最低。例如，在挑選填充材料時，應確保填充物的質量和填充技術的科學性。

2.3 排水的問題

因為排水量過大造成地面下沉，甚至坍塌現象時常發生。地表的非均勻分布也導致了地層厚度承受力不同，這將對后期的處理造成一定的困難。

2.4 地表損傷的問題

在路橋設計時，沒有考慮環境的因素，也缺乏環保的意識，這便會對地表產生一定的損傷。路橋地表事故時常發生，處理起來難度也非常大。在軟基的處理時，應該做一些預防方案。在出事故的時候，要及時結合預防方案進行處理，節約時間，避免浪費。

3 軟基處理的設計方法

因為地基的性質不同，軟基的處理會有不同的方法，本文以德化縣的瓷藝城橫一路軟基處理為例，討論幾種常用的軟基處理方案。

3.1 換填砂類土的處理方案

此方法適用于路基填方高度低于3m，土層的厚度在1.5m 以下的軟基路段。經過勘測分析，在橫一路K0+160—K0+220 路段，沒有發現大面積的素填土層，主要是粉質黏土的土質，所以采用“全部換填砂類土+沖壓碾壓”的方案進行處理[1]，如圖1所示。因為損傷較淺，所以在清理土層50cm 后，開始換填砂類土（注意換填砂類土要進行分層鋪墊），再進行沖壓碾壓[2]。橫一路K0+200—K0+320 和K0+580—K0+600的土層厚度高達4m，經過實際分析后，采用“換填砂類土1.5m+沖壓碾壓”的方案進行處理。因為損傷較嚴重，所以在處理的時候，要挖1.5m 的素填土，然后換填砂類土（注意處理范圍要按1∶2 的坡度挖成階梯狀，換填砂類土要進行分層處理），再進行沖壓碾壓。實施此方法時，首先要嚴格地篩選砂類土[3]，要求顆粒大小合適、滲水性能良好。在施工處理時，也要注意天氣的變化對換填階段的影響，后續的維護工作也很重要。

圖1 換填砂類土的處理方案

3.2 基底加強+換填砂類土（增加土工格柵）+沖擊碾壓的處理方案

對于某些松散的土質，軟土層為3～10m，結合該工程地質情況，建議應用“開挖2.5m+基底加強+換填砂類土+沖擊碾壓”進行處理。

其一，清除現狀松散土體，降低素填土層厚度，開挖地面線到513～519.5 標高，分層回填砂類土。應根據處理范圍按1∶2 坡度挖成階梯狀，每層階梯高為100cm，寬為200cm，臺階反向傾斜2%。對基地進行加強，篩選大粒徑（不小于30cm）的石塊，通過機械滿夯擊入基底。在復壓后的基底上，分層回填壓實1.5m砂性土，然后進行沖擊碾壓（沖擊碾壓標準詳見后述）。按照標準結束沖擊后，應對該作業面進行壓實度（≥92%）和地基承載力（≥120kPa）試驗。檢驗合格后，方可進行下一道工序。

其二，按“鋪一層雙向土工格柵+回填一層砂類土+振動碾壓+回填一層砂類土+振動碾壓”的方式向上填筑至路床頂面，分層厚度30cm，土工格柵每60cm設置一道。

其三，K0+620—K0+680 和K0+720—K0+780 路基右側邊坡坡腳較低，需設置一道5m 寬的反壓護道。

3.3 各類溝渠的處理方案

溝渠一般包括排水溝、邊溝、截水溝、急流槽等，由于軟基填挖會對這些溝渠造成一定的影響，在排水方面會出現很多的問題。在軟基處理時，要注意各類溝渠的排水能力，一般都以攔截、分散處理為主，防止過度沖刷導致軟基的二次損壞。例如，在K0+410—K0+690、K0+960—K1+115 路段的處理時，為解決排水問題，在挖方路段5m 外的兩側設計了邊溝等排水系統。對于盲溝的處理，需要實地測量軟土層厚度，用30～50cm 的石塊填充下部，然后鋪上10cm 的碎石外加一層土工布，接下來平鋪一層土石混合料，這樣便完成了盲溝的敷設。再加上日曬的作用，讓土體符合設計和施工的標準。

3.4 其他的軟基處理方法

3.4.1 在土壤中加入混合添加劑

為了改變軟土的性質，尤其是對于表層為黏性土質的軟土，使用添加劑會更加便捷、有效地改變土體的強度和土質的壓縮性。在一般情況下，運用便宜又產量豐富的生石灰進行處理，熟石灰也可以在現場進行配制。生石灰與軟土合理的混合，不僅可以降低土壤里的水分，還可以改善黏性土的成分，從而讓處理的土體更加穩定。

3.4.2 在土壤中加入石塊

根據軟基的實際情況，還可以使用石塊進行處理。有的需要與其他的處理方法結合使用，有的為了去除水或淤泥，可以單獨填充使用。在結合其他方法時，要注意選擇最佳塊徑大小的石塊，一般是選用大于30cm 的石塊進行下層的鋪墊，再進行下一步的其他處理。在清除水或淤泥時，選擇20～50cm 堅硬的石塊，進行高于水面50cm 的拋填處理（如果水的深度較深，則要選擇分層處理，通常每層為50～80cm）。這時再使用輪式壓路機，進行振動壓實處理，如有需要還要在上面鋪一層土工格柵。此方法要特別注意壓實處理，確保壓實的效果和面積，增大路橋地基的承受荷載能力，延長路基的壽命。

3.4.3 土工格柵鋪墊的處理方法

土工格柵多用于填挖結合，也可用于鋪在軟土路基的底層。由于土工格柵的抗拉力強，為路基的鋪建提供了良好的基礎；由于土工格柵的網眼設計，對土的橫向移動有一定的局限作用，可以提高地基的承載能力。在鋪設時，要注意土工格柵的完整和無錯位搭建。在土工格柵的連接上，要選擇結實的U 型釘等進行無縫連接。鋪好后，禁止機械的碾壓。

3.5 橋頭兩側路基軟基的處理方法

橋的通道內軟基的處理與路面的設計是類似的，在橋臺的前后都要進行填土處理，在橋臺的背面，也要選擇滲水性良好的材料進行處理。在人工構造物的區域，還需要進行相應的超載預壓的處理，特別是橋頭兩側引道80～100m 也要進行相應的維護工作。所以，在施工期間要減小車流通行量，確保橋的通行質量。這種方法因為施工簡單，成本低等特點，備受各建設公司青睞。在橋頭路堤的處理時，常使用真空預壓法進行設計，不僅大大節約了工程周期，還讓地基的承載力在短時間內有質的提升，但因為成本問題并不能用于整個工程的施工。

3.6 軟基處理中的注意事項

本文結合德化縣的瓷藝城橫一路現場軟基處理，對施工注意事項進行討論。

采用雙輪自行式壓路機（三角形壓實輪，壓實功25kJ，V=12～15km/h）進行沖擊碾壓。通過提高填料壓實度，減小壓縮變形的方式，達到降低回填路基工后沉降的目的。

3.6.1 在沖擊碾壓后，需要對作業面進行壓實度（≥92%）和地基承載力特征值試驗，并及時通知各方，檢驗合格后，方可進行下一道工序。

3.6.2 施工方式采用全斷面碾壓，由路肩向路基中心線方向碾壓。每碾壓5 遍后應調整為反方向沖擊碾壓，沖擊碾壓的遍數為20 遍。

3.6.3 為保證沖擊碾壓的均勻性，遍與遍之間，縱、橫向錯位控制在30～50cm。

3.6.4 雙輪沖擊壓路機的沖擊輪寬度為0.9m，兩輪隙寬度為1.16m，雙輪外邊緣的寬度為2.96m 時，沖碾1 次的計算碾壓寬度為2m，經過一個輪寬碾壓，沖碾1 個來回后，計算碾壓寬度4m。按此方法，整個場地全部壓完1 次算1 遍。

3.6.5 施工現場應配有推土機或平地機，及時將沖擊造成的起伏整平。在碾壓過程中，若路基表面起伏過大，應停止沖壓，整后再繼續施工。

3.6.6 中間驗收：每隔50m，設置一個觀測斷面（每處觀測斷面按左、中、右設置不少于3 個觀測點，路基較寬段可適當增加觀測點），施工中應做好沉降量數據的觀測記錄，記錄沖擊前路基標高、沖擊10、15、20 遍后的路基標高。若每沖擊碾壓5 遍后，沉降量變化在3mm 以內或總沉降量達到30mm 時，認為沉降量已基本穩定，可結束沖擊。

3.6.7 距構造物的保護距離：橋梁、涵洞8m，地下管線5m。

3.6.8 在處理完成后，進行下一道工序之前的空當中，利用現場材料對該區域進行堆載，以更好地減小工后沉降量。施工期間應注意觀測沉降，如發生異常，應及時聯系設計單位進行處理。

4 結語

總而言之，隨著經濟的不斷發展，路橋設計的方法與質量成為人們關注的重點。在路橋工程的設計與建設中，存在的最大的問題便是軟土地基處理的問題。所以，建設單位要不斷提高自身的建設能力，著力攻克軟土地基處理這一重點問題。當然，除了要優化、創新軟土地基處理的方法，力求在處理前的路橋抗壓能力方面進行超越，科學合理降低軟土的含水量，提升路橋的穩定性和安全性；還要加大質量監察強度，建設相應的監察制度，杜絕偷工減料的情況發生，對違規行為進行實質性的處罰和批評。相信在多方面的努力下，軟土地基的處理在未來將不再是一個難題，路橋的質量也會提高一個檔次，方便更多的車輛正常通行。