軟土路基填筑及地基處理設計研究

劉朋 谷立強 袁鵬舉 張力峰

（河北雙誠建筑工程檢測有限公司，河北 石家莊 050000）

1 軟土路基填筑設計

軟土路基填筑設計的目的是確保路床處于干燥狀態(tài)。公路路基的填筑厚度通常不小于1.5m，根據公路等級的不同可以適當增加填筑厚度，但填筑厚度通常不超過2.5m。軟土地基設計工作與公路沿線地質勘察和公路選線工作密不可分，應盡量避開公路沿線的特厚軟土地層。公路軟土地基的處理方案應遵循以下原則：

1）針對擬定的不同方案進行技術與經濟兩方面的比選；

2）公路軟土路基采用動態(tài)跟蹤設計；

3）加強軟土路基施工監(jiān)測與監(jiān)測數(shù)據分析工作；

4）嚴控軟土路基設計頂面回彈模量，確保其數(shù)值符合表1中的規(guī)范規(guī)定，如果出現(xiàn)不符合規(guī)范要求的設計回彈模量，可以通過填筑無機結合穩(wěn)定粒料來改善回彈模量。

表1 路基頂面回彈模量取值規(guī)范表

1.1 地基表面處理設計

1.1.1 清表

路基填筑前，需要對其表面進行清理，處理的厚度范圍通常為20-30cm，如遇含有腐殖土的地基表面，可根據需要加深清表厚度。路基設計范圍內的地表農作物根系、生活垃圾等應采取相應措施進行清除。清表作業(yè)的工程現(xiàn)場見圖1。

圖1 道路地基表面清理現(xiàn)場

1.1.2 臨時排水溝設置

軟土路基施工需要提前做好排水措施的部署，特別是路基邊坡和路基沿線重點位置。軟土路基清表工作結束后需立即進行降水處理，通常采用土溝形式來充當臨時排水溝，土溝分別設置在路基兩側。在路基低洼處，為了降低水對路基的不利影響，需要對土溝進行加深加寬處理來迅速排水。此外，需要對路基設計范圍內的水位變化進行動態(tài)監(jiān)測。施工現(xiàn)場臨時排水用土溝設置如圖2所示。

圖2 臨時排水溝

1.1.3 路基表層碾壓

軟土路基清表工作結束后需進行一段時間的晾曬，之后用挖掘機初步壓實，通常選用20噸以上挖掘機碾壓3遍為宜。根據軟土路基地基表層碾壓相關規(guī)范，地基表層應碾壓密實。一般土質地段，高速公路、一級公路和二級公路基底的壓實度（重型）不應大于90%，三、四級公路不應大于85%。

1.2 路基填筑設計

軟土路基地表硬殼層分布具有薄而弱的特性，其通常采用宕渣進行填筑，設計中應注意以下事項：

1）宕渣的材料要求。軟土路基表層土多為淤泥質軟土，不能直接作為路基墊層，需選用強度和水穩(wěn)定性良好的填筑材料進行換填。采用換填法對軟土路基進行處理時，填筑材料中的碎石含泥量要小于10%，碎石粒徑在20-60mm為宜，天然砂礫含泥量要在5%以下，最大粒徑不能超過100mm，石渣的最大粒徑不能超過100mm，石渣單軸飽水抗壓強度要求為30MPa。

2）宕渣的壓實度指標。影響路基強度和路基變形穩(wěn)定性的關鍵因素是路基的壓實度，軟土路基壓實度與填筑宕渣的粒徑有關，路基填筑材料中宕渣（粒徑大于4cm）占比超過30%時，軟土路基壓實度指標采用固體體積率進行控制；路基填筑材料中宕渣（粒徑大于4cm）占比小于30%時，軟土路基壓實度指標采用重型擊實求得最大干密度進行控制。

3）軟土路基填筑厚度。為了確保軟土路基壓實的均勻性，宕渣路基采用分層鋪筑法進行填筑。填筑后的路基表面目測須平整、邊線順直，邊坡穩(wěn)定性良好。此外，要重點強調的是在同一區(qū)域內不允許出現(xiàn)兩種不同性質的填料。第一層填筑材料的粒徑和填筑厚度可以適當增加，第一層填筑材料的最大粒徑在30cm左右為宜，松鋪厚度選擇60cm為宜，填筑材料級配必須良好，同時將壓實要求提高1個百分點。

4）路基邊坡。根據路基填料物理力學性質，依照邊坡高度和實際工程地質條件合理確定路基的邊坡形式。

2 軟土地基處理設計

目前，軟土路基處理的方法有多種，應用效果較為顯著的有地基深層加固、反壓護道以及地基置換。

2.1 反壓護道

反壓護道的作用原理是通過在路堤兩側設置反壓護道來提高路堤的穩(wěn)定性，如圖3所示。反壓護道高度一般為路堤填土高度的1/3～1/2。因反壓護道需占用大量土地，為了提高土地利用率，應減少該方法的應用。

圖3 反壓護道示意圖

2.2 置換（地基淺層處理）

地基置換方法主要應用在處理深度為3m以內的淺層軟土地區(qū)。根據現(xiàn)場實際情況可以增設排水墊層。根據換填材料的不同，可分為粉煤灰輕質路堤、泡沫混凝土輕質路堤、EPS塊體輕質路堤、EPS顆?；旌贤凛p質路堤等。

2.3 深層軟基處理

1）水泥攪拌樁。軟土路基處理深度在10m以內時選用單向水泥攪拌樁；軟土路基處理深度在10m以上時選用雙向水泥攪拌樁。

2）預應力管樁。預應力管樁因其較大的處理深度（10m-30m）、較短的施工周期以及造價低等優(yōu)點被廣泛應用在高等級公路軟土路基的地基處理中。

3）沉管灌注樁。沉管灌注樁必須滿足地基承載力和地基沉降量的要求，樁端選擇的持力層必須滿足規(guī)范要求。該方法在施工過程中不受凈空限制，見圖4。

圖4 沉管灌注樁工藝原理圖

4）DGR工法。DGR工法屬于軟土路基處理的一種新工藝，主要解決路基不均勻沉降而引起的路基病害問題。其主要通過對軟土路基進行深層注漿來提高路基的復合承載力，降低路基不均勻沉降差值。

3 結語

綜上所述，針對軟土路基填筑設計和地基處理設計的研究，可以全方位提高項目建設質量，延長道路使用壽命。