关于公路路基设计中软基处理设计研究

李秋申　宋雪蕾

摘要 公路工程在施工中往往会存在许多设计问题，其中最常见的问题是软基处理。公路路基的设计中，如果无法对软土地基进行合理的处理与设计，极大可能影响到路基的整体稳定性。该文针对软土地基的特点及定义进行阐述，并总结常见的软土地基处理方法，对公路软基处理设计进行具体探讨。

关键词 公路工程;软土地基;处理措施;设计研究

中图分类号 U416.1文献标识码 A文章编号 2096-8949（2022）09-0118-03

前言

公路工程的路基设计中，对软土地基有多种处理方法，越是复杂多样的地质状况的设计难度就会越高。公路工程一般有较长的使用年限，对地基的设计要求很严格，尤其是软土地基的处理。因此，在公路路基设计中，对软土地基的处理需要选择合理的方法与技术进行处理。

1 进行软土路基处理之前的工作事项

1.1 对施工机械设备进行检查

在对软土路基进行处理的过程中，冲击压路机是十分重要的机械设备，能够保障基础表面受力的状况。在软土路基的处理施工之前，对设备的各项环节进行检测，保障机械施工中的性能，其中须对冲击碾压设备进行重点的检查。在公路工程软土路基的施工过程中，技术人员需要对地基的结构及沉降情况进行实时的监测，保障施工过程中路基的质量，通过覆盖层检测的方法，对路基沉降进行控制。

1.2 做好质量管控工作

因软土路基周边大多都存在耕地土壤或回填土壤，其中会含有大量的腐殖质或有机质的细粒土，严重影响路基的施工质量，在施工之前需要做好质量监控工作，对软土路基进行土壤的整洁与清理工作，避免软土路基中腐殖质或有机质的细粒土等对路基土体造成影响。同时，需要严格把控施工质量，根据工程的实际情况与要求选择合理的填充速度来提高路基的承重效果。

2 公路路基设计中软土路基处理技术

2.1 强夯处理法

强夯处理法是较为成熟的软土结构处理法。有效减少土壤的压缩变形或剪切变形，提高软土地质的密实度及稳定性，对公路工程的路基稳定性与承载能力具有改善作用[1]。强夯处理法在公路工程的施工中相对简单，并且软土地基处理效率高，施工周期较短，在各项工程建设领域用途广泛，能够提高软土路基的承载能力。对软土路基的加固深度达到5～10 m，可以将软土路基的压缩量减少大约2～8倍，将软土路基的强度提升3倍左右。

2.2 软土路基处理中的置换处理技术

置换处理技术适用于具备较高耐久性与承载力的土壤，取代原本的软土地基，通过使用处理后的高承载力土壤，可以提高公路路基的承载力，减小软土地层的沉降变形。在进行软土替换的过程中，采用砾石或砂砾等粗粒土等高强度的材料进行软土的置换，从而提高软土路基的抗压缩性[2]。在实际的施工中，需要根据当地工程的实际情况来进行技术方案的选择。

2.3 震动挤密法

软土路基的孔隙比较大，采用振动挤密法对土壤进行处理。此项方法需要采用机械设备，将软土中的土颗粒之间的孔隙进行压缩，通过对软土路基土层的压缩，改变土层的土颗粒重新分布，改善土层的力学性能，提高软土的承载力与强度，是当前软土工程施工中最常用的方法之一。

2.4 软土路基处理中碎石桩处理技术

通过对软土路基表面的处理，打出方形或圆形的孔洞，将承载力较高的碎石挤密到路基的孔洞中去，提高软土地层的路基承载力。在碎石桩处理的过程中，可对填充的碎石添加一定量的粘结剂，从而提高填充材料的粘结性，有效提高软土路基的承载力。碎石桩的位置不能随意制定，需要根据实际的路基结构与性质确定碎石桩的位置[3]。

2.5 添加剂法

对软土路基使用添加剂，可增强软土路基的路基强度与稳定性。其中，二氧化碳及其他化学物质可以对软土的表面进行冻结，从而增强路面的路基强度。也可以使用石灰、水泥或粉煤灰等无机结合料来增强软土路基的固结，提高软土路基的吸水和凝聚能力。此种方法主要针对粘性或含水量较低的软土路基，通过添加石灰、水泥或粉煤灰等物质改善土壤的结构，增强土壤的凝聚效应[4]。

2.6 排水板加固施工方法

软土路基加固过程中可以采用排水板加固施工方法，此加固方法主要应用在软土路基的表面，通过对土层整体的固结进行处理，增强土壤的固结排水能力，降低软土路基的含水量，提高软土路基的承载力。对其施压时，可以承受足够的外部荷载，并且保持土体的稳定，提高路基的安全性与稳定性，通过对路基逐渐加压或其他方式的固结，将软土路基中的自由水缓慢排除，增强软土颗粒的固结，增强整体性。

3 公路路基设计中软基处理设计

软基处理设计需要结合不同的工作环境进行选择，并严格遵循设计规范或施工规范的相关要求，利用相对成熟的软基处理技术完成项目，协调可利用的资源以确保在保持环境可持续发展的基础上节省经济成本，缩短工期时间。

实际施工过程中，粉粘粒含量较高的软基可能会发生地基浸水等情况，造成地基内含有的水分无法排除，影响到公路路基的施工质量。因此，公路路基的施工过程中，对其进行处理，促进软土地基固结的产生，进而影响到下层地基的形成。软土地基中含水量较大的粉细砂如果处理不当，很容易对公路的地基形成不同程度的质量影响。需要在施工过程中严格控制粉细砂的材料质量，尽量避免不达标的材料应用到施工中去。

公路桥梁的软基处理设计，一般选择对软土地基进行换填处理，在此期间需要进行洒水压实处理，减小粉细砂颗粒之间的孔隙，增强软土地基的强度。严格把控好地基的含水率，切实保障软土地基的施工质量，满足工程的各项要求。

此外，软基处理过程中地基的分层厚度也要做好合理管控，分层厚度通常情况下是300 mm左右，然后通过振动压路机对地基进行良好的压实處理，对压实后的地基进行质量检测，保障公路路基满足施工的各项标准。

4 工程实例分析

在新疆某公路路段工程路基处理设计中地表土质多为砾类土和粉质土。路基填料选取时对盐渍土、湿陷性土等不合格或品质较差的填料进行剔除，可选择在冲洪积台阶地中取土，填料以天然砂砾为主，品质好、强度高，能够保证路基有良好的压实度，有利于提高路基施工质量，避免因填料的强度不足引起路基加宽路段产生不均匀工后沉降，避免路面产生裂缝。路面分幅分车道施工方案，半幅正常行驶，另一半幅限速行驶。先施工半幅新拼接的路面。按照新建路面结构层次铺筑至中面层（上面层暂不施工），形成过渡路面，使半幅路面形成双向四车道，如图1所示。

4.1 路基填筑方案

4.1.1 低填浅挖路基

主线路基高度H小于路面结构层厚度，且地基土为非盐渍化砾类土的路段，自路面结构层底面以下0～90 cm范围内分层超挖回填碾压，填筑压实度≥97%。自路面结构层底面以下90～120 cm范围砾类土直接翻松碾压，填筑压实度≥97%;非盐渍化及非湿陷性粉黏土路段0～120 cm范围换填砾类土。

互通式立体交叉匝道、互通式立体交叉被交线、分离式被交线、辅道、改路等，路基高度H小于路面结构层厚度，且地基土为非盐渍化砾类土的路段，自路面结构层底面以下0～50 cm范围内分层超挖回填碾压，填筑压实度≥96%。自路面结构层底面以下50～80 cm范围砾类土直接翻松碾压，填筑压实度≥96%;非盐渍化及非湿陷性粉黏土路段0～80 cm范围换填砾类土。

4.1.2 路基压实度、填料最小强度（CBR）、最大粒径要求

路基应分层铺筑，均匀压实，路基压实度、填料最小强度（CBR）、最大粒径要求应符合表1规定。

4.2 湿陷性土地基处理

项目湿陷性土主要分布于冲积平原表层和农田区路段，长度为15.55 km。

4.2.1 设计原则

（1）项目沿线湿陷性土分布较为广泛，从保证路基稳定、减少水土流失的角度出发，充分考虑工程建设的实际情况及沿线环境的特殊要求，加强防渗及防冲刷设计。

（2）根据湿陷等级、湿陷起始压力、湿陷土层厚度及层位分布，结合对既有道路的影响、路基填土高度、地基渗水浸湿可能性大小选择湿陷性黄土路基的处理深度及处理方法，部分或全部消除地基的湿陷量。

4.2.2 处治深度

见表2。

4.2.3 方案比选

该段湿陷性土均为Ⅰ级非自重湿陷性黄土，故对冲击碾压、换填垫层结合该项目特点进行方案比选（见表3）。

结合项目特点，初步拟定采用换填垫层结合冲击碾压的处理方式：

一般Ⅰ级非自重湿陷性土路段，采用清除表土，并对基底進行冲击碾压的处理措施;低填浅挖的Ⅰ级非自重湿陷性土路段，采用挖除路床1.2 m范围内湿陷性土，换填砾类土的处理措施;桥台相邻湿陷性土路段，保证消除地基的全部湿陷量或穿透全部湿陷性土层;完善路基、路面排水系统，挖方路段路基两侧设置边沟，填方路段设置排水沟，以防止低洼路段积水，浸泡路基。

5 结语

软土地基的处理是公路工程施工中的重点项目，软土地基的处理方法与效果是衡量地基稳定性与平整度的有效依据，需要满足工程要求的稳定性与平整度，从而保障公路工程的安全可靠性。在公路工程的施工过程中，需要重视软土路基的实际处理问题，减少软土路基所带来的沉降等不安全因素。加强对软土路基的检测与施工技术处理，改善软土路基的土层性质与结构，从而保障公路建设的质量与安全。

参考文献

[1]方春. 公路路基路面设计中软基的处理技术[J]. 四川水泥， 2022（1）： 253-254.

[2]汪胜. 公路路基路面设计中软基的处理技术研究[J]. 四川水泥， 2021（9）： 231-232.

[3]辛传盛. 公路路基路面设计中软基的处理技术研究[J]. 交通世界， 2021（12）： 60-61.

[4]余秋枫. 公路路基路面设计中软基的处理技术分析[J]. 黑龙江交通科技， 2021（3）： 79-80.

收稿日期：2022-01-19

作者简介：李秋申（1972—），男，本科，高级工程师，从事公路工程道路与桥梁勘察设计工作。