公路工程软土路基的设计处理分析

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　　摘  要：软土路基是当前公路工程施工中比较常见的一种路基形式，其本身的承载能力比较低，如果没有进行有效处理，就容易诱发路面沉降等病害，加强软土路基设计处理显得尤为关键。文章以公路工程软土路基为研究对象，对其设计要点与处理对策进行了重点分析，以期有效提升软土路基处理的质量。
　　关键词：公路工程;软土路基;设计要点;处理对策
　　中图分类号：U416.1 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）25-0081-02
　　Abstract： Soft soil subgrade is a common form of subgrade in the current highway engineering construction. Its own bearing capacity is relatively low. If it is not effectively treated， it is easy to induce pavement settlement and other diseases. It is particularly important to strengthen the design and treatment of soft soil subgrade. In this paper， the soft soil subgrade of highway engineering is taken as the research object， and the key design points and treatment measures are analyzed， in order to effectively improve the quality of soft soil subgrade treatment.
　　Keywords： highway engineering; soft soil subgrade; key points of design; countermeasures
　　路基是公路工程建设的重要组成部分，需要直接承受路面重力、行车荷载与自身重力，本身对承载性能具有较高要求。如果公路路基本身的承载性能不足，那么容易使路基出现不均匀沉降问题，进而会诱发路面裂缝、沉降等众多质量病害。但是当前公路工程建设中常常经过软土路基地段，这时候有效设计与处理软土路基显得尤为重要。
　　1 公路工程软土路基的设计要点
　　在公路工程软土路基设计期间，需要结合现场软土路基的实际情况，本着边检查边设计的原则，针对不同的软土地质情况，选择不同类型的软土处理形式，应用不同的软土路基设计方案，如常见的包括填方路基、挖方路基两种类型。软土填方路基可以分成普通填方路基、低填浅挖路基、挖填交接部位路基几种关键类型的软土路基，它们的设计要点各不相同，具体需要结合实际情况进行科学设计，具体设计要点如下：
　　（1）在普通填方路基设计期间，可以综合考虑地质条件、边坡高度以及填料等相关情况对路基边坡率进行科学设计，确保路基边坡率设计值同公路工程现场施工实际情况之间保持一致。比如，针对辅道或者主线加宽的公路路段，如果边坡高度不高于8.0m，那么填土路基边坡的坡率适宜控制在1：1.5。如果边坡高度控制在8～12m范围内，那么相应的上部和下部的边坡坡率适宜分别控制在1：1.5和1：1.75。在部分公路路段中存在放坡受限問题时，可以相应地设计护肩、护脚与挡墙几种支挡结构，做好收坡处理，如可以在填方边坡的坡脚位置处设置护坡道，相应的宽度与横坡外倾分别适宜保持在1m和4%。
　　（2）在低填浅挖路基设计期间，为了保证相应路基的压实度与强度满足规定设计要求，适宜对软土部位处的路基填料换作石渣，并在盲沟中科学设计碎石结构来提高其排水效率，保证相应路基设计效果。
　　（3）在填挖交接部位处的路基设计期间，纵横向上的路基可以将陡坡设计为1：5，并且要注意在该部位处开挖台阶，保证台阶宽度设计值和横坡内倾斜度分别维持在2m左右和4%;在开挖纵向台阶期间，要保持其首先基于路床底部基本标高，之后再相应地依据公路路床方向进行深挖10m，保证公路路基和路面之间衔接的质量与过渡的效果，相应的路基压实度适宜保持在96%。然后需要结合实际情况，做好路基填挖的压实方案设计工作。
　　挖方路基设计需要立足于软土路基挖方路线视角，在确保整体公路路基稳固性的基础上，有效控制路堑的实际挖掘深度，同时还要注意综合、有效考虑土质的密实度、湿度以及边坡高度等相关因素，避免挖方路基设计给整个施工带来不利影响。比如，在设计岩石挖方边坡期间，需要充分考虑边坡稳定性、开挖高度、岩石状况、地表水以及岩石的平衡性等相关因素，力求可以更好地增强所设计挖方路基的整体安全性与稳固性。
　　2 公路工程软土路基的常用处理对策
　　2.1 砂垫层处理法
　　砂垫层处理法是比较常用的一种软基加固方法，尤其适用于浅层软土路基处理。该种处理方法可以在较湿且松软的表面上使用，可以利用这种处理工艺在软土路基底部形成一个良好排水体系，以此来提高软土路基的承载力与强度，有效补充地基土的抗剪强度，避免局部地基承载力不足而致使公路路基或路堤出现不均匀沉降问题。该种路基处理方法主要适用于那些比较薄的软土层施工处理中，并且在经过施工处理完毕后显著降低公路路基的沉降量。
　　2.2 粉喷桩处理法
　　在应用粉喷桩施工工艺期间，相应的施工步骤及要点主要包括如下几个方面：其一，首先做好施工现场的场地平整和施工测量放样工作，确保测量放线的桩位与轴线的准确性;其二，保持搅拌机准确就位，并对其搅拌施工作业的各部位运作位置进行精确调整，保证其和桩位之间存在的误差控制在50mm以内，搅拌轴的竖直偏差度不超过1%;其三，在启动搅拌机械之后，要首先进行预搅下沉，之后再相应地钻到设计厚度位置处;其四，要注意提升粉喷的搅拌，再提升其到达停灰标高位置处后要注意保持原地进行2min时间慢速搅拌;其五，要重复搅拌全桩，直至所形成的粉喷桩构成材料保持良好的均匀性;其六，在提高钻机设备到距离地面0.5m位置时，要停止喷粉操作;其七，在移动钻机设备后即可进行下根桩施工，并做好地基养护施工与质检工作。 　　2.3 排水固结处理法
　　排水固结处理法主要适用于天然地基加固，或者在地基当中合理地设置砂井等一些竖向排水体，并借助道路工程自重或者外力荷载作用来排出软土路基当中包含的孔隙水，以此实现加固软土路基，提升路基强度的目标，同时这种软基处理方法也可以解决软土地基稳定性不足和沉降等问题，提高地基土的抗剪能力、承载性与稳固性。此外，该种软基加固方法本身的加固效果比较好，成本比较低，可以显著降低软基的沉降值。
　　2.4 加筋路基处理法
　　该种路基处理工艺与方法也是当前公路软基区域中路堤加固中比较常用的一种加固方法。如果加固的高路堤填土，那么适宜借助土工布加以隔垫（图1），这样可以在很大程度上对软基和路基的侧向位移进行限制，同时也有利于增加其侧向的约束能力，降低整体的应力水平以及提升公路路基的整体刚度和稳定性。此外，通过在公路软土路基中有效地运用加筋路基法，也有利于提升加固施工的效率，缩短整体的施工工期，降低加固施工的成本，增加整体的加固施工效益。
　　2.5 塑料排水板加固处理法
　　首先要在待加固处理的软土路基上面铺设一层水平垫层，之前需要对路基表面上存在的杂物进行仔细清理，排除掉上部残存的积水，之后再在其上面铺设一层厚度为30～40cm的砂砾石，并运用吨位为6～8t的压路机械设备进行碾压。如果路基路面呈现为向上拱的变化，那么可以相应地插入塑料板。经过上述施工操作之后，可以自然地排除掉水平垫层上面残存的积水。在此基础上，可以科学地在垂直方向上设置塑料排水板，但是要注意对实际的安装顺序进行控制，一般主要包括如下几个流程与步骤：基准定位→管靴安装→下降套管→打设到预定位置→套管提升→剪切排水板→检验与记录质检数据→调整到恰当位置。通过该种设置塑料排水板的方式，也可以起到加固路基的作用。相较于其他几种软基加固方法，该种加固方法的操作更加便捷，成本也更低。
　　2.6 其他软基处理法
　　除了上述几个软土路基处理方法之外，为了全面提升公路工程软基加固处理的效果，还可以采取挤密法、振密法、反压护道法等一些加固处理方法。其中的挤密法和振密法主要是采取挤压或振动的方法来压实软土路基的土体，减小软基的孔隙比，提高其整体的强度与承载力;反压护道法主要是在路堤两侧的位置处填筑高度和宽度已经确定的护道结构，并有效地控制路堤下侧的淤泥隆起与淤泥质土，使公路路基始终保持良好的平衡性与稳定性，这样处理方法同样可以大大提升公路工程软土路基的整体处理效果。此外，无论采用何种软基处理方法，都要做好施工材料的应用质量管理，保证各种路基加固工艺与处理方法得以顺利应用。
　　3 公路工程软土路基处理方法的选择
　　基于上述分析，可知公路工程软土路基处理对策众多，且不同处理对策的应用条件与效果各不相同，为了更好地提升软土路基处理效果，需要结合软基实际软土厚度、埋深以及水文与地质条件等实际情况，立足于满足路基稳定性、承载性以及沉降值等相关要求，兼顾经济性，灵活地选择适宜的软基处理对策，具体可以依据下述处理方法应用原则：其一，如果浅层软土深度不大于3m，那么適宜应用换填法加固路基;其二，如果软土深度控制在3～5m，且整体范围比较小的软基处理适宜应用换填处理法，且也要综合考虑运用复合地基处理法;其三，如果软土深度不大于20m，且填土高度不大于8m，那么适宜应用塑料排水板加固处理法、加筋路基处理法等;其四，如果填土高度超过8m，且软土深度不大于15m时，适宜应用粉喷桩处理法。通过灵活选择和应用软基处理方法，才能更好确保软基处理效果。
　　4 结束语
　　总之，软土路基是影响公路工程施工质量的一个重要问题，加强其有效控制显得尤为重要。在实际的公路工程软土路基设计中，可以在科学设计公路工程路基的基础上，灵活地应用加筋路基处理法、排水固结处理法、粉喷桩处理法等多样化的软基加固处理方法，确保有效提升公路工程软土路基处理效果。
　　参考文献：
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