公路工程軟土路基的設(shè)計(jì)處理分析

郭蓉

摘 ?要：軟土路基是當(dāng)前公路工程施工中比較常見(jiàn)的一種路基形式，其本身的承載能力比較低，如果沒(méi)有進(jìn)行有效處理，就容易誘發(fā)路面沉降等病害，加強(qiáng)軟土路基設(shè)計(jì)處理顯得尤為關(guān)鍵。文章以公路工程軟土路基為研究對(duì)象，對(duì)其設(shè)計(jì)要點(diǎn)與處理對(duì)策進(jìn)行了重點(diǎn)分析，以期有效提升軟土路基處理的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路工程;軟土路基;設(shè)計(jì)要點(diǎn);處理對(duì)策

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：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

路基是公路工程建設(shè)的重要組成部分，需要直接承受路面重力、行車荷載與自身重力，本身對(duì)承載性能具有較高要求。如果公路路基本身的承載性能不足，那么容易使路基出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題，進(jìn)而會(huì)誘發(fā)路面裂縫、沉降等眾多質(zhì)量病害。但是當(dāng)前公路工程建設(shè)中常常經(jīng)過(guò)軟土路基地段，這時(shí)候有效設(shè)計(jì)與處理軟土路基顯得尤為重要。

1 公路工程軟土路基的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在公路工程軟土路基設(shè)計(jì)期間，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)軟土路基的實(shí)際情況，本著邊檢查邊設(shè)計(jì)的原則，針對(duì)不同的軟土地質(zhì)情況，選擇不同類型的軟土處理形式，應(yīng)用不同的軟土路基設(shè)計(jì)方案，如常見(jiàn)的包括填方路基、挖方路基兩種類型。軟土填方路基可以分成普通填方路基、低填淺挖路基、挖填交接部位路基幾種關(guān)鍵類型的軟土路基，它們的設(shè)計(jì)要點(diǎn)各不相同，具體需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

（1）在普通填方路基設(shè)計(jì)期間，可以綜合考慮地質(zhì)條件、邊坡高度以及填料等相關(guān)情況對(duì)路基邊坡率進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，確保路基邊坡率設(shè)計(jì)值同公路工程現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況之間保持一致。比如，針對(duì)輔道或者主線加寬的公路路段，如果邊坡高度不高于8.0m，那么填土路基邊坡的坡率適宜控制在1：1.5。如果邊坡高度控制在8～12m范圍內(nèi)，那么相應(yīng)的上部和下部的邊坡坡率適宜分別控制在1：1.5和1：1.75。在部分公路路段中存在放坡受限問(wèn)題時(shí)，可以相應(yīng)地設(shè)計(jì)護(hù)肩、護(hù)腳與擋墻幾種支擋結(jié)構(gòu)，做好收坡處理，如可以在填方邊坡的坡腳位置處設(shè)置護(hù)坡道，相應(yīng)的寬度與橫坡外傾分別適宜保持在1m和4%。

（2）在低填淺挖路基設(shè)計(jì)期間，為了保證相應(yīng)路基的壓實(shí)度與強(qiáng)度滿足規(guī)定設(shè)計(jì)要求，適宜對(duì)軟土部位處的路基填料換作石渣，并在盲溝中科學(xué)設(shè)計(jì)碎石結(jié)構(gòu)來(lái)提高其排水效率，保證相應(yīng)路基設(shè)計(jì)效果。

（3）在填挖交接部位處的路基設(shè)計(jì)期間，縱橫向上的路基可以將陡坡設(shè)計(jì)為1：5，并且要注意在該部位處開(kāi)挖臺(tái)階，保證臺(tái)階寬度設(shè)計(jì)值和橫坡內(nèi)傾斜度分別維持在2m左右和4%;在開(kāi)挖縱向臺(tái)階期間，要保持其首先基于路床底部基本標(biāo)高，之后再相應(yīng)地依據(jù)公路路床方向進(jìn)行深挖10m，保證公路路基和路面之間銜接的質(zhì)量與過(guò)渡的效果，相應(yīng)的路基壓實(shí)度適宜保持在96%。然后需要結(jié)合實(shí)際情況，做好路基填挖的壓實(shí)方案設(shè)計(jì)工作。

挖方路基設(shè)計(jì)需要立足于軟土路基挖方路線視角，在確保整體公路路基穩(wěn)固性的基礎(chǔ)上，有效控制路塹的實(shí)際挖掘深度，同時(shí)還要注意綜合、有效考慮土質(zhì)的密實(shí)度、濕度以及邊坡高度等相關(guān)因素，避免挖方路基設(shè)計(jì)給整個(gè)施工帶來(lái)不利影響。比如，在設(shè)計(jì)巖石挖方邊坡期間，需要充分考慮邊坡穩(wěn)定性、開(kāi)挖高度、巖石狀況、地表水以及巖石的平衡性等相關(guān)因素，力求可以更好地增強(qiáng)所設(shè)計(jì)挖方路基的整體安全性與穩(wěn)固性。

2 公路工程軟土路基的常用處理對(duì)策

2.1 砂墊層處理法

砂墊層處理法是比較常用的一種軟基加固方法，尤其適用于淺層軟土路基處理。該種處理方法可以在較濕且松軟的表面上使用，可以利用這種處理工藝在軟土路基底部形成一個(gè)良好排水體系，以此來(lái)提高軟土路基的承載力與強(qiáng)度，有效補(bǔ)充地基土的抗剪強(qiáng)度，避免局部地基承載力不足而致使公路路基或路堤出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題。該種路基處理方法主要適用于那些比較薄的軟土層施工處理中，并且在經(jīng)過(guò)施工處理完畢后顯著降低公路路基的沉降量。

2.2 粉噴樁處理法

在應(yīng)用粉噴樁施工工藝期間，相應(yīng)的施工步驟及要點(diǎn)主要包括如下幾個(gè)方面：其一，首先做好施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地平整和施工測(cè)量放樣工作，確保測(cè)量放線的樁位與軸線的準(zhǔn)確性;其二，保持?jǐn)嚢铏C(jī)準(zhǔn)確就位，并對(duì)其攪拌施工作業(yè)的各部位運(yùn)作位置進(jìn)行精確調(diào)整，保證其和樁位之間存在的誤差控制在50mm以內(nèi)，攪拌軸的豎直偏差度不超過(guò)1%;其三，在啟動(dòng)攪拌機(jī)械之后，要首先進(jìn)行預(yù)攪下沉，之后再相應(yīng)地鉆到設(shè)計(jì)厚度位置處;其四，要注意提升粉噴的攪拌，再提升其到達(dá)?；覙?biāo)高位置處后要注意保持原地進(jìn)行2min時(shí)間慢速攪拌;其五，要重復(fù)攪拌全樁，直至所形成的粉噴樁構(gòu)成材料保持良好的均勻性;其六，在提高鉆機(jī)設(shè)備到距離地面0.5m位置時(shí)，要停止噴粉操作;其七，在移動(dòng)鉆機(jī)設(shè)備后即可進(jìn)行下根樁施工，并做好地基養(yǎng)護(hù)施工與質(zhì)檢工作。

2.3 排水固結(jié)處理法

排水固結(jié)處理法主要適用于天然地基加固，或者在地基當(dāng)中合理地設(shè)置砂井等一些豎向排水體，并借助道路工程自重或者外力荷載作用來(lái)排出軟土路基當(dāng)中包含的孔隙水，以此實(shí)現(xiàn)加固軟土路基，提升路基強(qiáng)度的目標(biāo)，同時(shí)這種軟基處理方法也可以解決軟土地基穩(wěn)定性不足和沉降等問(wèn)題，提高地基土的抗剪能力、承載性與穩(wěn)固性。此外，該種軟基加固方法本身的加固效果比較好，成本比較低，可以顯著降低軟基的沉降值。

2.4 加筋路基處理法

該種路基處理工藝與方法也是當(dāng)前公路軟基區(qū)域中路堤加固中比較常用的一種加固方法。如果加固的高路堤填土，那么適宜借助土工布加以隔墊（圖1），這樣可以在很大程度上對(duì)軟基和路基的側(cè)向位移進(jìn)行限制，同時(shí)也有利于增加其側(cè)向的約束能力，降低整體的應(yīng)力水平以及提升公路路基的整體剛度和穩(wěn)定性。此外，通過(guò)在公路軟土路基中有效地運(yùn)用加筋路基法，也有利于提升加固施工的效率，縮短整體的施工工期，降低加固施工的成本，增加整體的加固施工效益。

2.5 塑料排水板加固處理法

首先要在待加固處理的軟土路基上面鋪設(shè)一層水平墊層，之前需要對(duì)路基表面上存在的雜物進(jìn)行仔細(xì)清理，排除掉上部殘存的積水，之后再在其上面鋪設(shè)一層厚度為30～40cm的砂礫石，并運(yùn)用噸位為6～8t的壓路機(jī)械設(shè)備進(jìn)行碾壓。如果路基路面呈現(xiàn)為向上拱的變化，那么可以相應(yīng)地插入塑料板。經(jīng)過(guò)上述施工操作之后，可以自然地排除掉水平墊層上面殘存的積水。在此基礎(chǔ)上，可以科學(xué)地在垂直方向上設(shè)置塑料排水板，但是要注意對(duì)實(shí)際的安裝順序進(jìn)行控制，一般主要包括如下幾個(gè)流程與步驟：基準(zhǔn)定位→管靴安裝→下降套管→打設(shè)到預(yù)定位置→套管提升→剪切排水板→檢驗(yàn)與記錄質(zhì)檢數(shù)據(jù)→調(diào)整到恰當(dāng)位置。通過(guò)該種設(shè)置塑料排水板的方式，也可以起到加固路基的作用。相較于其他幾種軟基加固方法，該種加固方法的操作更加便捷，成本也更低。

2.6 其他軟基處理法

除了上述幾個(gè)軟土路基處理方法之外，為了全面提升公路工程軟基加固處理的效果，還可以采取擠密法、振密法、反壓護(hù)道法等一些加固處理方法。其中的擠密法和振密法主要是采取擠壓或振動(dòng)的方法來(lái)壓實(shí)軟土路基的土體，減小軟基的孔隙比，提高其整體的強(qiáng)度與承載力;反壓護(hù)道法主要是在路堤兩側(cè)的位置處填筑高度和寬度已經(jīng)確定的護(hù)道結(jié)構(gòu)，并有效地控制路堤下側(cè)的淤泥隆起與淤泥質(zhì)土，使公路路基始終保持良好的平衡性與穩(wěn)定性，這樣處理方法同樣可以大大提升公路工程軟土路基的整體處理效果。此外，無(wú)論采用何種軟基處理方法，都要做好施工材料的應(yīng)用質(zhì)量管理，保證各種路基加固工藝與處理方法得以順利應(yīng)用。

3 公路工程軟土路基處理方法的選擇

基于上述分析，可知公路工程軟土路基處理對(duì)策眾多，且不同處理對(duì)策的應(yīng)用條件與效果各不相同，為了更好地提升軟土路基處理效果，需要結(jié)合軟基實(shí)際軟土厚度、埋深以及水文與地質(zhì)條件等實(shí)際情況，立足于滿足路基穩(wěn)定性、承載性以及沉降值等相關(guān)要求，兼顧經(jīng)濟(jì)性，靈活地選擇適宜的軟基處理對(duì)策，具體可以依據(jù)下述處理方法應(yīng)用原則：其一，如果淺層軟土深度不大于3m，那么適宜應(yīng)用換填法加固路基;其二，如果軟土深度控制在3～5m，且整體范圍比較小的軟基處理適宜應(yīng)用換填處理法，且也要綜合考慮運(yùn)用復(fù)合地基處理法;其三，如果軟土深度不大于20m，且填土高度不大于8m，那么適宜應(yīng)用塑料排水板加固處理法、加筋路基處理法等;其四，如果填土高度超過(guò)8m，且軟土深度不大于15m時(shí)，適宜應(yīng)用粉噴樁處理法。通過(guò)靈活選擇和應(yīng)用軟基處理方法，才能更好確保軟基處理效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，軟土路基是影響公路工程施工質(zhì)量的一個(gè)重要問(wèn)題，加強(qiáng)其有效控制顯得尤為重要。在實(shí)際的公路工程軟土路基設(shè)計(jì)中，可以在科學(xué)設(shè)計(jì)公路工程路基的基礎(chǔ)上，靈活地應(yīng)用加筋路基處理法、排水固結(jié)處理法、粉噴樁處理法等多樣化的軟基加固處理方法，確保有效提升公路工程軟土路基處理效果。

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