道路路基设计中的软基处理分析

郭敏权

湖北建科国际工程有限公司珠海分公司 广东 珠海 519000

引言

由于社会的进步发展和人民生活的水平提高，对于基础设施的建设需求也在逐步增加质量要求，运输部门的高速发展和优越良好的道路出行条件，对社会生产力和人民生活有着较大影响力。并且如今道路设计已经直接影响到人民的稳定生活和生命财产安全。此外，道路的建筑设施也体现了整个城市自身的潜力所在和经济发展。优质的道路越来越被认可，道路建设项目的实施是相对安全的，但各种制约制度繁多，维修建设中仍会出现很多困难所在。道路的修建需要对施工现场进行实时考察，并进一步探究分析其中实施可能存在的问题和需要注意的地方。

1 软土地基施工原则

软土地质具有土质松软易沉降，土层的重力承受能力较弱等缺陷，尤其是在施工中难以保持稳定的强度和应力效果时，容易导致地基出现裂痕、坍塌等情况。软土地基在项目使用过程中，受到外力作用更容易变形，给交通造成安全隐患。软土地基施工要重视天气，在施工期间应当尽可能规避阴雨天施工。阴雨天施工会导致大量雨水渗入到软土层中，软土层在潮湿情况下进行地基施工，会增加地基变形的隐患。软土地基施工还要注重土层结构强度的增强，采用有效的技术手段，提高软土地基应力，从而可以保持地基具有较好的抗力。施工中应当做好地基防渗措施，可以较好应对软土易沉降的缺陷。

2 剪切强度相对较差

与其他的土层相比对可以发现，软土地基的土壤颗粒缝隙尤为巨大，从而大大降低了道路地基工程的承载强度以及剪切强度。目前许多城市的交通工具数量不断增加，道路工程的负担也在逐渐增加。因此在这种情况下，道路保护工作将面临巨大的压力，严重影响道路的稳固状态和安全性能[1]。

2.1 软土地基的流动性较强

在长时间的重力和承载重压作用下，软土地基会逐渐产生位移和变形的情况，尤其是在道路施工过程中，软土加固技术不够成熟，就会出现一定的流动情况。从而导致出现道路承重过大或者道路超载时，就很容易引发坍塌的危险。损坏道路质量，降低道路使用寿命，更有甚者会引发交通事故对城市建设带来损害。

2.2 使用软土地基建设城市道路的危害

因为软土地基的内部空间比普通路基大，并且软土地基的整体稳定性差从而使得其承载能力也较差。其次，软土地基的压缩系数大非常容易使其内部结构发生变形。如果施工单位不能就软土层的问题寻求到有效的解决办法，必定会将许多安全问题通过道路工程施工过程暗藏进城市道路中。

3 道路路基设计中的软基处理分析

3.1 软基处理的目的

道路软土路基经处理后，使用期内不发生较大的沉降和不均匀沉降，路面结构完整和车辆行驶平稳、安全、舒适。同时，路基在施工期和使用期间不发生局部或整体破坏。

3.2 软基处理方法介绍

常用的处理方法有强夯加固、浅层软基处理与深层软基处理等。

3.2.1 强夯加固。强夯法即强力夯实法，又称动力固结法。是利用大型履带式强夯机将约10～30t的重锤从8～30m高度空中自由落下，对地基进行强力夯实工作，提高地基的承重力和压缩模量，并形成比较密实和均匀的地基成形，在地基达到一定深度内改变了地基土的孔隙密集分布[2]。

其特点是：可使用工地常备简单设备；操作简单；施工工艺、适用广大范围土质，加固夯实效果显著，可取得较高的承载力，一般地基强度可提高3～5倍；加固影响深度可达4～10m；压缩性可降低4～10倍，施工效率高，施工速度快，节省加固原材料；较换上回填和桩基可缩短工期一半；施工费用低，节省投资，比换土回填节省一半左右的费用，与预制桩加固地基相比，可节省大约50%～70%投资等。

3.2.2 浅层软基处理。如若泥沼或者软土厚度小于2m，可以选择换填软土的地基处理方法，也可以分层回填之后进行碾压加固，也可以结合加筋法进行处理。抛石挤淤的处理方法比较适合应用在浅层软基处理中，其处理技术也更为经济。

3.2.3 深层软基处理。深层软基处理方法主要有：堆载预压法、真空联合堆载预压法、深层水泥搅拌桩复合地基、素砼桩复合地基和PHC管桩复合地基，下面对这些处理方法进行详细介绍。

3.2.4 堆载预压。在软土地基中插入竖向排水体（塑料排水板或袋装砂井），通过堆载荷载预压，孔隙水通过竖向排水体排出，加快土体固结，从而提高地基土的性能。

3.2.5 堆载预压法的优点。

3.2.5.1 通过堆载预压后，地基土固结并形成硬壳层，运营期沉降均匀。

3.2.5.2 由于土体性质得到改善，在城市道路工程中，管线支坑开挖时不会产生滑塌，保证施工安全，降低造价。

3.2.5.3 堆载预压工法造价低廉。

3.2.6 堆载预压法的缺点。

3.2.6.1 该法施工工期长，沉降收敛慢，堆载期一般为12个月，若在雨季施工，由于本地区降雨量大，影响堆土速度，施工周期甚至更长。

3.2.6.2 该法需要大量的堆载土，堆载土的厚度一般不低于5m，土方来源困难，达到卸载要求后，还需卸载，弃土也是个问题。

3.2.6.3 由于堆载高，容易发生失稳，有时需要设置反压护道。

3.2.6.4 堆载荷载施加时，应分级施加。雨季施工时，堆载速度受到影响，进一步延长工期。

适用范围：深层搅拌施工法适用于处理包括淤泥、淤泥质土、粉土、砂性土、泥炭土等各种成因的饱和软黏土，含水量高且地基承载力的标准值不可大于120kpa的黏性土性地基。对泥炭土或地下水pH值较低、有机质含量高的黏性土，宜通过实验确定其适用性。

处理深度：水泥土强度一般不高。水泥搅拌桩对于桩径不小于0.5m，水泥搅拌含量一般为12%～20%，对于珠海地区，一般处理深度为15m，若处理更深，则需采用直径80cm和100cm的大直径水泥搅拌桩，处理深度可达到25m。

该工法技术基本成熟，但是处理淤泥层时施工过程质量不易控制，水泥含量不高，水泥土强度低，桩身容易被压坏。

3.2.7 素混凝土桩。该方法基本原理为：素砼桩桩身具有较高的强度和刚度，桩的侧摩阻力可以全长发挥，较深的相对硬层也可将荷载传递。工程施工时对桩间土有挤密作用，较大幅度提高地基减少沉降和承载力[3]。

素砼桩工法技术成熟，处理效果好，效果佳，但处理深度超过25m时造价较高。适用范围常用于人工填土、加固黏性土，黄土、粉土、淤泥质黏土等地基。

3.3 管桩

管桩复合地基适用于处理黏性土、黄土、粉土、淤泥质土、松散或稍密砂土及素填土等地基。管桩常用的桩型为PHC桩或PTC桩对等，其桩身要求强度高，桩体质量要求有保障，在处理深厚软土有其独特优势。

管桩在城市道路软基处理中，该施工法由于桩的间距有些大，污水处理管线地基还要应结合采用传统水泥搅拌桩复合地基完成处理。

3.4 软基处理方法比较

软基处理方法，首先要选择主要与软土的物理力学指标、上覆回填土松散的程度、软土层深度标准、软土层的掺杂的程度及重要地质程度、各种处理方法的适用条件、及周边建筑物的分布情况和工期时间长短等因素有关。

表1 软基处理方法比较表

3.5 软基处理方法选择

3.5.1 对于场地空旷路段，优先推荐处理效果好，造价低的排水固结法，当项目地区土方缺乏时，堆载预压处理需要大量土方且工期长，处理效果不如真空联合堆载预压，因此场地空旷路段推荐采用真空联合堆载预压处理。

3.5.2 与现状道路衔接段，若采用排水固结法容易使得现状道路及管线破坏，推荐采用复合地基处理。当场地淤泥层深度均在25m以内，水泥搅拌桩复合地基造价较素砼桩和管桩复合地基，其水泥搅拌桩为柔性桩，桩间距小，容易与桩间土形成复合地基，造价方面水泥搅拌桩也较素砼桩、管桩低，管线也无须单独处理，可进一步降低造价，因此与现状道路衔接段推荐采用水泥搅拌桩复合地基。对于淤泥层深度小于15m路段，推荐采用D60cm水泥搅拌桩，对淤泥层厚度大于15m路段推荐采用D80cm水泥搅拌桩复合地基。

3.5.3 当项目有桥梁时，桥台两侧桥台台后引道填土较高时，工后沉降控制严格。为加强台后路基稳定性和桥台的稳定性，推荐采用格栅式水泥搅拌桩，并在格栅式水泥搅拌桩中插打搅拌桩与格栅式水泥搅拌桩一同形成复合地基减小台后引道工后沉降[4]。

4 结束语

针对道路路基设计在日常工作中可见的软基处理技术，我们应针对方法是根据具体的地质情况，来取纳最见效的、最具针对性的处理手段和方法，不断创新并完善现有的施工技术开发，保证顺利推进道路工程的项目，促进我国道路交通事业的健康绿色发展。