道路路基路面设计中软基处理的方法探究

刘阳

［摘 要］自改革开放以来，我国社会经济得到了快速发展，各个行业都在为满足人们日益增长的生活需要不断优化和更新。道路建设是影响人们日常生活的重点项目，也代表着城市发展的状态。随着城市人口增多，城市化建设速度加快，道路的覆盖规模越来越大，建设难度逐年攀升。在道路建设过程中，路面质量受到多种因素的影响，应该加强设计的专业性。软基的处理影响着整个地基的稳定和质量，需要在道路路基路面设计中予以重点关注。软土是一种不良基土，如果处理不当就会使路基出现沉降和压缩等问题，所以应该在多个方面提升软基处理水平，保证为后续的地基建设奠定良好的基础。

［关键词］路基路面；软基；处理方法

［中图分类号］TU99文献标志码：A

公路工程是影响城市经济的关键因素，也是事关人们出行的基础建设，近些年公路问题得到了社会的广泛关注。因此需要对路基路面设计中的软基进行科学处理，保障地基路面的稳定性和质量。尤其是软基的透水性较差，沉降不均匀等问题，都会对公路质量造成不同程度的影响。因此，要针对软基的特点结合建设原则，做好路面路基设计，利用多种软基处理技术做好基本工作，保证建设质量，避免路基质量问题影响后续的施工进度和经济效益。

1 软土的工程特点及危害

1.1 软土的工程特点

软土大多数分布在湖海河的沿岸地域，分为海相和湖沼相，按照不同的分类标准，软土可分为多种形式。但是一般软土会有近乎相同的共性：第一，天然含水量较高，软土含水量会在35％以上；第二，天然孔隙比要比其他孔缝大；第三，因为软土中含水量较大，所以土质空隙较大，这也是软土地基在施工过程中更容易出现塌陷的原因；第四，抗剪强度低；第五，软土地基的透水性较差，这是因为里面含有较多的水分，增加了地面塌陷等安全事故发生的概率；第六，触变性，软土原状土的外部结构受到破坏后在一定程度上就会使内部结构发生变形等牵连问题，影响道路安全；第七，不均匀性，因为软土地基的土质与其他地基存在较大的差别，所以在公路建设之后，不同地段的地基承载能力有明显的区别，如果不加以处理会出现不均匀的沉降现象［1］。

1.2 软土地基的危害

因为软土地基有着极特殊的性质，路面设计师需要在施工过程中予以重点关注，根据实际情况采取相应的处理对策，避免造成更严重的后果。如果软土地基没有处理好，不仅会影响道路建设的进度，在后期的投入使用过程中也会出现不同程度的质量问题，影响道路整体使用体验，还增加了后续道路的维护和养护成本。软土地基要比普通的道路承载能力弱，会降低周围路段整体结构稳定性，不管是在施工过程中，还是在后期的道路使用中，受到外力的影响极其明显，如果没有进行科学处理，会瓦解道路路基内部结构支撑的稳定性，增加道路安全风险，在软土地基路面发生沉降现象的概率会逐渐上升。这是因为软土地基具有压缩性的特点，使道路在建设过程中或者后期使用中会因为外界原因，如车辆负荷过大导致地基内部结构受到影响，出现不规则沉降的情况，甚至会导致一系列的裂缝和其他道路病害。除此之外，道路路面上出现不规则沉降后，道路的结构物与路堤衔接处会出现不同程度的沉降，使行车中出现桥头跳车的现象，不仅会影响道路平整度，重要的是会降低司机的使用感，甚至造成严重的交通事故，所以必须做好软土路基的路面设计，提高其稳定性。

2 软土路基设计中软基处理的常见方法

想要做好軟土地基的质量控制，必须在工程开始前对现场路段进行地质条件和水文条件的全面勘察，包括周边环境的气候特点等。尤其是对软土的成因、分布的范围、深度和厚度进行勘察，根据软土的物理力学特征以及其承载力、腐蚀性等，做好对软基的细致分析，为后续的道路设计奠定良好的数据支撑［2］。将全部的信息分析综合之后通过路基稳定验算，以安全性和经济性为前提选择合理的软基处理方法。在当前公路施工中，对软基进行处理常用方法有以下几种，首先是通过外力作用对软土内部的水分进行挤压排出，缩短土体内的空隙，通过对土体内的颗粒进行挤压来提高软基的承载力，方法有排水固结法、强夯法和置换法等。其次，通过利用化学材料将软土地基内部的土体颗粒融合到一起，进而提高地基强度，避免受到外力影响发生变形和沉降，在一定程度上提高地基的承载力，使用这种方法的一般有水泥搅拌桩法和旋喷桩法。第三，通过外力荷载改善地基表面，保证平面平整稳定，一般包括垫层法、反压护道法。最后，利用自重轻的路基填料，控制影响地基的外力荷载，进而达到保证陆地稳定的目的，这种方法一般有泡沫砼法。

2.1 排水固结法

排水固结法是向软土地基中放置沙井或者塑料排水带等竖向排水体，通过多种方式实施预压荷载，挤压排出土体内部的水分，使其逐渐固结，提高土体强度（如图1）。这种方法在理论上较为成熟，同时对施工环境和设备的要求相对较低，因此在当前的软基处理过程中被广泛应用，尤其是针对饱和软土层的效果更佳，而在泥炭土的处理中要慎重使用此方法。在排水固结法应用的过程中，预压荷载是其中重要的部分，通过预压荷载排除土体颗粒间的水分。预压的方式一般会使用分级压荷，每级压荷的稳定性要根据前一级预压后的强度进行调整。为了保证固结速度，会使用堆载预压和砂粒垫层及砂井结合的方式处理软土地基。通过多种方式结合，提高软土地基排水固结的速度，进而提升其承载能力，缓解地基土质沉降现象，提高后期公路使用的体验感和舒适度，延长公路的使用寿命。

2.2 强夯法

强夯法是利用外界重力作用到软基土体使其加速固结的方法，一般会使用重锤在特定的高度下夯击软基土层。对于非饱和性的黏性土地基的处理，使用连续夯击或者分遍间歇夯机的模式，这种方法成本较低、操作简单、使用范围较广，同时加固效果较为显著，能够在处理后使软基获得良好的承载能力，保证土粒结合密实，具有较高的结构强度［3］。

2.3 置换法

在道路软基处理的过程中，置换法是应用较为广泛的方法之一，根据现场软土地基的实际情况，如果其承载力和变形都满足不了当前的建设要求，同时土层深度不高就可以利用置换方法挖除路基内部的土层，使用分层的方式反复压实回填性能良好的岩土材料，保证其持层力。通过利用置换的方式，将上部荷载扩散到下卧层地基下，提高地基承载能力及抗变形能力。通常情况下，置换厚度要在0.5～3 m之间。

2.4 堆载预压法

堆载预压法是利用砂石料等路基填筑材料在路基设计中指定的位置进行堆载，使地基提前承重，促使其快速固结沉降，进而达到提升路基稳定性的目的，保证后续的施工顺利开展（如图2）。一方面在堆载期间要及时观察地基沉降指标数据，结合实际情况进行荷载控制，再进行后续施工。使用堆载预压法降低软基地段运行期间的沉降量，一般会使用分层施加的方式控制加荷速率，避免在堆载的过程中出现荷载过大，损坏地基的现象。这种方法一般应用于工期较长的施工工程中。

2.5 软土就地浅层固化法

软土就地浅层固化法一般是利用化学药剂（固化剂）放置到软基中，使软土地基受到固化剂的影响提高固化率，使原有的土体形成符合标准的强度，进而对软土进行专门处理的一种办法。通过就地固化的方式有目的地优化软基土层的物理性质，可以有效提高地基的牢固程度，可以代替传统的置换法，不用换土和弃土，实现循环利用。同时可将就地固化地基形成人工硬壳层，借助团聚效应为路基奠定稳定、坚实的基础。

2.6 深层搅拌法

深层搅拌法是当前软基处理中应用较为广泛的方法，使用搅拌机翼片旋转，将水泥等固化剂对需要固化的软土进行搅拌融合进而达到加固的目的。这种搅拌方式一般适用于十字板抗剪强度不小于 10KPa 的软土地基。深层搅拌的方式有着巨大的优势，施工方式操作简单、施工周期短。适用合适的搅拌方式对中间的水泥浆液或粉体进行充分的搅拌，利用深层搅拌机等大型设备将配好的固化剂深入地基，使混合浆液和地基内软土进行充分融合，形成水泥土桩体，构成复合地基，提高地基的承载能力和稳定性，加强道路的使用性能。

2.7 垫层法和反压护道法

垫层法是在原有的路基底面进行清理后铺设垫层，根据实际情况选择相应厚度的垫层材料，使用的是性能较好的沙粒碎石等，在铺设的过程中使用分层法对垫层分层压实，结合土工格栅使软基在路堤填筑时能够均匀分担着地基，起到加固的作用。反压护道法是在路堤两侧填筑一定高度和宽度的护道，根据力学平衡原理，抵制路堤自重及外荷载作用下产生的滑动力，以此提高路基的稳定性。

2.8 泡沫混凝土的应用

泡沫混凝土是当前一种新型的轻质路基材料，被公路施工单位广泛应用，这种建材在桥头路基中的应用较多。因其内部结构中分布大量气泡，可以有效减轻自身重量，同时减少外界对软基的荷载应力。现浇泡沫混凝土容量和强度能够根据施工现场和施工方案的要求进行调解。泡沫混凝土在进行配比的过程中，技术人员要根据设计强度和流动性等因素进行合理控制，同时必须做好对泡沫混凝土的质量试验，在施工之前对泡沫混凝土进行质量检验，保证其符合施工要求，从而提高其应用价值［4］。

3 强化软基处理的策略

3.1 明确流程，优化设计

对软基路段进行处理，有着较为复杂的专业要求，因此设计人员必须结合施工现场的实际情况，根据公路路基路面设计目标保证设计的有效性，同时针对软基处理流程进行科学的控制。在对软基处理的过程中，一般要遵循以下流程。

首先，做好前期调研，对整个路基路段的所有地质情况和气候环境进行实际勘察，明确路基处理方案，选择合适的软基处理方式，根据不同路段作出针对性的处理，将工程质量作为设计标准的首要目标，满足实际现场的需求，为施工方提供合理的指导。

其次，明确对软基路段进行处理的具体流程，要对石灰料进行科学的处理，同时利用多种手段降低路基含水量，明确规定软基填筑高度。软基处理包括多个环节，必须明确规范每个环节中的技术参数和注意事项，严格遵守设计方案，保证施工质量。

第三，专业人员、设计人员、施工方等多个参与方对软基处理方案进行可行性分析，利用BIM技术对软基路段进行建模分析，模拟软基处理方案，通过对形成的数据或者3D模型进行深入的分析和探讨，及时找到设计方案中存在的不足并不断完善和优化，提高软件处理方案的可行性，保证与施工现场的情况相契合。设计人员必须根据软基的特点，选择合适的处理方案和方法，从技术、经济和施工进度等综合分析，在保证工程质量和成本的基础上，确保施工方案能够顺利进行。

最后，对整个处理流程的适应性进行深入的探讨和分析，结合勘察资料和施工现场的实际情况，利用现代化的设计技术优化设计流程，保证设计流程的科学性，同时出具设计报告，为后期的软基处理奠定良好的数据支撑，提高软基处理工作的质量和效果［5］。

3.2 加强学习，提升设计

软基处理设计工作人员必须有较强的专业性和业务能力，可以针对地质复杂的地带进行高水平的设计，保证处理方案的科学性。

首先，设计人员必须从自身做起，加强对专业知识的学习，提高综合能力，熟悉各项设计规范标准，在日常的工作中不断积累经验，提高设计水平，综合考量软基路段，对处理流程进行梳理，根据施工参与方提出的意见和要求，对设计方案进行优化和完善，保证设计工作的专业性。

其次，在传统的设计中融入新的元素，不断探索其他新型的设计技术，总结经验教训，将新型的软件处理材料工艺融入自己的设计方案，使设计方案更加专业。

第三，要注重对处理方案的验证模拟，保证最大优势，确保软基处理效果。在设计的过程中将理论和实践相结合，各种技术参数都必须经得起推敲，作为参考作用的各项参数应该符合理论和实际应用的要求，确保设计的有效性。

最后，施工单位必须提升设计人员的专业水平，对其进行系统培训或者为其提供外出学习的机会，提高其自身专业能力；加大考核力度，实施奖惩机制，提高设计人员的工作积极性；将设计水平融入考核机制，提高其设计质量。从而确保路基路面设计符合实际要求，达到提高工程质量的最终目的。

4 结语

公路建设的质量受到多方面因素的影响，软基就是其中关键的影响要素，需要根据其特点加强软基设计工作的合理性，结合实际情况保证设计方案符合现实施工的要求，同时选择合理的施工技术方案，有效提升软基工作的质量和水平，避免软基设计不合理影响施工整体。当前公路路基路面的处理方式一直在更新和完善，多样的处理方式可以在一定程度上满足施工建设的需求，为了行业实现可持续方向发展，需要在实际的施工中不断对处理办法进行创新，切实提高设计水平，在源头上保证地基质量，保证公路性能。

参考文献

［1］王英. 公路路基路面设计中软基的处理策略［J］. 砖瓦世界，2021（12）：208-209.

［2］昂剑锋. 公路软土地基处理方法［J］. 新材料·新装饰，2023，5（2）：159-162.

［3］彭着亮. 公路路基路面设计中的软基处理方法探讨［J］. 现代装饰，2021，487（26）：77-78.

［4］牛济民. 道路桥梁沉降段路基路面设计要点分析［J］. 科海故事博览，2021（31）：57-58.

［5］焦广义. 强夯法施工在市政道路软土路基處理中的应用［J］. 车时代，2021（6）：191-192.