探析道路设计中软基处理方法的应用

蔡武定　钱恒丰

【摘 要】 本文主要就道路设计中软土地基处理方法的具体应用进行了分析研究。

【关键词】 道路设计；软土地基；处理方法；应用

一、软土地基的概述

软土地基是指只要有淤泥，淤泥土质和其他高压缩性土质的地基。其承载力很低，我们必须注意以下三个问题：第一，地基的抗剪性和稳定性的问题；第二，地基的渗漏和腐蚀的问题第三，地基的形变问题。因此我们在研究公路路桥软土地基的问题上，提出了相应的处理措施。

由于我国的地形复杂，在桥梁建设中，经常遇到软土地带，桥梁建设也带来很大的困难。软土地基一般来说，由粉土、砂土、粘土、粉砂粘土等等组成[1]，这种软土基础具有含水量大，可压缩性强、不稳定等特点，软土的分布，主要是在我国沿着河流，湖泊，沿海和其他地方，但是一般这些领域通常特别是经济发达地区，道路交通需求迫切，特别是在路桥方面的发展上。但是在这些地方，软土地基处理会带来一系列不同程度的问题，对于一些地区，路桥建设使建筑者感到非常困难，需要花费大量的财力和时间，建设者必须进行仔细的侦察、设计、研究和建设，如果处理不好会浪费很多的时间和资源，此外，修复软土地基上的建筑物，必须注意地基的变形和稳定问题，所以我们必须在道路和桥梁建设工作中，做好每一个环节，每一个环节都是不容忽视的。

二、软土地基处理的影响因素

在处理软土地基问题时，除了要考虑地基状况，还应综合考虑道路属性、周边环境及实际应用价值等因素。首先要考虑土地基础条件及土壤条件对地基处理技术选择的影响，一般黏性土壤可以采用压实方法来降低其对地基稳定性的影响。在小浅层软土底层，可以采用表面处理方法，对重要构造物的基础采用开挖填充法。这些都应充分考虑周围环境条件，除了施工中的噪音问题及生态环境保护问题，还应根据周围居民房屋数量，合理控制总沉降量，降低其造成的不良影响。

1、道路性质

不同的道路等级对道路的平整度要求也不一样。对高等级要求的公路建设时，应采取有效的沉降处理措施。相对要求较低的道路建设时，可以先铺设简易路面，但沉降结束之后再铺设正式路面。同时，还应根据道路形状及道路所在地段位置等信息进行综合考虑，制定相关处理措施。

2、施工条件及施工环境

施工过程中应充分考虑振动地基及地下水变化因素。在路堤高度较大且地基较为软弱的情况下，结合周围建筑物构造环境，合理选择处理方案，通过沉降量的控制，减少由于地基隆起造成的周围建筑物损坏。

3、地基条件

要根据相关的资料和数据以及实际考察的经验来对软土地基的组成。排水性能以及土层的一些重要的参数进行准确的检验。

三、道路设计中软土地基处理方法的应用

1、排水固结法

排水加固法顾名思义就是利用排水技术，在软土地基中人为的进行排水管道的设置，软体中的水进行排出，从而减小了其中的空隙，让土质更加加固，有效的提高了公路软土路基的使用稳定性，增强其强度。这种方法通常由两个部分组成，一是排水系统，一是加压系统。加压系统主要指在公路施工建设前，对其施工路段进行加载施重从而导致大部分路段下沉，进而提高基土的承载力，这部分承载力就相当于通车后所承载的力，但是针对泥土较厚的地基却不是很适合，针对粘土较薄的地基相对比较适合，也可以采用单独加载的方式进行系统加压。排水系统的制作可以设置砂井或者塑料排水板。砂井是指利用打桩机打入钢管，或者利用高压射水等方法在在路基中做出有一定规律的孔，再在孔中灌入粗砂子形成砂柱，起到排水通道的作用。现代常常用织物袋装砂井，降低了成本，施工难度，也不像砂柱一样因为地基的变形而失去连续性，减弱排水效果。塑料排水板也是常用的排水系统，是在软土层插入塑料排水板作为渗水的通道，这样可以加快排水的速度[2]。在使用砂井或者塑料排水板的同时，也可以在软土地基上铺上砂垫层，再在上面覆盖薄膜密封，利用抽气泵让排水通道保持比较高的真空状态，再利用大气压将土中的水抽出。

2、砂垫方法

砂垫方法是一种常用的软土地基的方法，缓冲层一般在软土地基的顶部铺设厚度0.6m-1.0m砂垫层。一般用在软湿地表面，形成底部的排水系统，在很大的程度上，提高地基的强度，弥补抗剪强度的不足，可以防止损失表面粗糙度的承载力，减少了压实的次数，使表面裂纹率更大。在下雨天的时候，抗滑内表面总是处于饱和状态，表面的地表水积水时间太长，在荷载作用下积水会渗入到内部，破坏沥青和骨料的结合，加剧了路面结构层的潜在危险。地下层尽量使用Ⅰ型密级沥青混凝土，一方面可以使道路上的水更少的渗透到地基层中，另一方面可以减少基层中水的上升，从而增加整个沥青路基的稳定性。

3、灌浆法

软土地基除了含有较多水分之外，另一方面的原因可能是土质疏松。由于这些地基土质疏松且水分较多的特点，在地基强度上往往达不到相应的施工要求，这时就可以采用灌浆法对地基进行处理。其主要利用电钻渗透或压力渗透将事先拌好的固结浆输送到土壤缝隙之中，由于这些固结浆本身具有的黏性特质，能使疏松的土壤与固结浆很好地实现整体结合，最后在不断加压下，形成一个完整的整体。此种方法具有良好的实用效果，但是在实际的施工操作中难度系数较大，操作较为困难。

4、排水法

软土土质最主要的特点就是土壤含水量相对较大，尤其是对于处在河流地带的软土土质。排水法是通过将软土地基中的水分排挤出来，使土质强度得到一定程度上的提升，减少路基的不均匀沉降现象。软土地基排水加固施工中通常采用降低水位、压顶及电渗三种方式，其中压顶是最为常用，操作也最为简单一种方式。排水操作之前先建设好排水通道，在压力增加时，软土地基中的水分会从排水通道中排出，土层迅速得到固结，排水法通常适用于土质软弱且黏性较大的土质使用。

5、换填法

这种方法通常将地面以的部分软土挖去，然后在分层填充强度较高，性质稳定的碎石，砂，灰土，矿渣等材料，最后再分层夯实，压，震动，使其达到一定的密实度，形成硬垫层，通过对附加应力的分散提高路基的承载能力。这其实也是一种通过置换制作复合路基的方法，如果基层的软弱土层比较薄，上面的负载也不大时，可以直接加入碎石等，对表面进行压，夯实，震动等处理，同样可以提高地基的强度[3]。

6、水泥固定法

水泥固定方法是一种很常见的解决软土地基的方法。在桥梁工程施工过程中，如桥下面是软土层，我们可以使用砂子和水泥形成硬地板，这样混凝土力学性能、稳定性能和耐用性能都是很好，使用很长一段时间都不会出现什么问题，像路桥这方面，都是使用时间比较长的，所以这种方法还是非常科学和实用的。混合水泥和砂的过程中，我们应注意水泥和沙子在材料的选择和比例上是有要求的，水泥是我们使用普通硅酸盐水泥，砂颗粒不太大，小砂粒堆积效果更好，在此过程中混合水泥和沙子，混合的好坏将直接影响整个桥梁工程的质量。最佳含水量就是我们拿在手中，落到地上，手上都没有残留的水分。混合后，下一步是碾压混凝土、碾压混凝土的工作最好先两边后中间，最好是一次性从头到尾碾压，并且确保碾压混凝土层表面没有任何损害。最后是喷水，碾压混凝土完成后第二天在进行喷水工作，喷水一般时间是7天左右，喷水必须全面，这样使水泥和沙子完全整合，避免未来出现开裂或断裂现象。

四、結束语

总之，道路设计中遇到软土地基的情况是不可避免的，所以在具体的工作中，要注重对软土地基处理技术的应用，促进道路工程的发展。

参考文献：

[1]马卓.公路工程中软土地基处理技术应用的研究[D].长安大学，2011.

[2]赵伟，高贺.路基常用软基处理方法在道路设计中的应用[J].科技创业家，2012，24：21.

[3]蒋浩，蒋育红.浅谈道路设计过程中软土地基的处理方法[J].当代建设，2000，03：46-47.