公路設計中軟土地基的設計探討

肖 平

（廣東省交通規(guī)劃設計研究院股份有限公司， 廣東 廣州 510000)

近年來，隨著我國公路事業(yè)的飛速發(fā)展，公路施工技術水平得到了顯著提升，在軟土地基處理方面，也取得了顯著的成績。在公路設計過程中，應充分重視軟土地基的設計，應根據(jù)現(xiàn)場地質情況，進行有效的處理，保證地基承載力能夠滿足要求，避免施工期間路基垮塌，或通車后路面出現(xiàn)沉降等情況，以此提升公路項目軟土地基設計水平，進而節(jié)省造價、縮短工程建設周期、保證公路工程施工的質量。

1 軟土地基設計分析

軟土地基主要以淤泥、淤泥質土、泥炭為主，天然含水率高、天然孔隙比大，使得土質可壓縮性高、粘聚力和內摩擦角小，從而導致承載能力不足，不利于公路路基的穩(wěn)定性。所以在公路建設過程中，如果遇到軟土地基，則應加強對軟土地基處理，一般情況下，在軟土地基設計過程中，還應遵循一定的步驟，首先應進行地質勘查，了解地質情況，并根據(jù)勘查結果，提出合理的軟土地基處理方案，然后可以先進行小范圍的施工試驗，并根據(jù)施工試驗的結果，對軟土地基處理方案進行優(yōu)化。

2 軟土地基設計原則

在對公路軟土地基進行設計過程中，還應遵循一定的原則，保證軟土地基的承載能力能夠滿足要求，保證公路建設的質量，使得公路達到規(guī)定的使用年限，減少公路工后沉降等情況。公路建設軟土地基具體的設計原則如下：首先在設計過程中，對于軟土地段，特別是深厚軟土或高填土路基，應盡量避開，或者進行路橋方案比選，采用橋梁方案；其次還應根據(jù)現(xiàn)場地質情況，綜合考慮工程造價、工程建設工期等的影響，選擇合適的處理方案。

3 軟土地基的設計方法

在公路建設過程中，經(jīng)常碰到軟土地基，而且軟土地基建設難度大，是公路建設的重點難點，因此在軟土地基處理過程中，還應采用科學、合理的軟土地基設計方法，解決公路中軟土地基的問題，可以有效保證公路施工的質量。所以還應根據(jù)實際情況，合理的選擇軟土地基設計方法，一般主要包括以下幾種：（1）動力固結法。動力固結法主要是利用機械設備將沉重夯石吊起，并使其自由落體運動，以壓實軟土地基，增強軟土地基的穩(wěn)定性，但是動力固結法不適合應用在含水量較大、深厚的軟土地基中。（2）置換法。置換法就是將不符合要求的土質挖掘，填充物理力學性質較好的巖土材料，達到提高承載力、減少沉降的目的。置換法能徹底解決軟土問題，但該方法適用于軟土深度小于3.0m的情況。（3）排水固結法。排水固結法又稱預壓法，是指軟弱土體在一定外部荷載作用下排水固結，孔隙比減小，提高抗剪強度，以達到提高承載力、減小沉降的目的。該方法能較好的解決軟土問題，但該方法應考慮路基填土，軟土中是否含有夾砂層、處理區(qū)周邊河流、房屋，新舊路基等的影響。（4）復合地基法。在軟土地基中，還可以投入一定的石灰或水泥，使其與土質進行充分的攪拌融合，產(chǎn)生反應后，形成承載能力較強的堅硬物質，進而提高地基的承載能力。在使用復合地基法處理軟土地基時，還應考慮軟土土質、工程造價等因素。

4 軟土地基具體處理措施

4.1 砂墊層處理技術

在軟土地基處理過程中，運用砂墊層處理技術，可以提升軟土地基排水固結的效果，袋裝砂井技術作為砂墊層處理技術之一，在具體的施工過程中，使用的主要包括砂井、砂墊層以及土工格柵，該方法具有施工難度小、成本低等特點。采用砂墊層處理技術時，應將砂墊層鋪設在袋裝沙井上部，在砂墊層的上部，應合理設置土工格柵。土工格柵的使用，可以起到路基加筋的作用，避免軟土地基出現(xiàn)側面滑動的問題，提高了軟土地基的穩(wěn)定性。在砂墊層處理過程中，還應嚴格控制砂墊層的厚度，一般情況下，應將其控制30cm～80cm，砂墊層過厚或者過薄，對施工質量產(chǎn)生不利影響。

4.2 換土墊層技術

換土墊層技術既可以解決飽和狀態(tài)的軟土地基層的問題，另一方面可以解決淤泥質黏土地基層，在具體的應用過程中，首先應還應將地基中的表層土除去，然后再采用換土墊層進行施工。換土墊層施工時，應選擇透水性良好的碎石以及砂土等，還應采用分層填筑的方法，選擇透水性以及穩(wěn)定性良好的風機砂材料，并在風積砂兩側，采用天然砂礫進行填筑，并嚴格控制填筑的寬度，一般情況下，應使其在1m以上。另外需要注意的是對于風積砂材料，不能吸收過多的水分，否則也會使得地基承載力下降，無法保證路基的穩(wěn)定性。

4.3.擠實砂樁法

擠實砂樁法主要包括兩種形式，一種為振動形式，另一種為沖擊形式，擠實砂樁法主要是將砂石擠入軟土地基結構中，使得地基結構內部更加的密實，增強軟土地基的強度。但是目前擠實砂樁法應用具有一定的局限性，一般情況下，處理深度在20m以內的軟土地基中，采用擠實砂樁法，才能達到良好的效果。

4.4 高壓旋噴樁注漿技術

采用高壓旋噴裝注漿技術，對軟土地基進行處理時，首先應還應充分考慮工程施工實際情況，然后進行注漿管位置預設，設置號鉆機設備后，還應安放注漿管，設置好后，通過高壓流，進行沖切土體，使得在軟土地基形成混凝土增強體，以此提高軟土地基的強度。采用高壓旋噴裝技術，還應注意控制要壓流的壓力，一般調至 20MPa。在粉土、碎石土以及砂土等，都可以使用高壓旋噴注漿技術，在軟土地基處理過程中，涉及的設備主要包括制漿機、高壓泵等設備，同時高壓旋噴注漿技術的旋噴形式有很多種，包括擺噴、定噴以及旋噴等等，應根據(jù)具體的實際情況，合理選擇噴射的方式，以此提高地基結構承載能力，避免地基沉降問題的發(fā)生，為公路建設奠定堅實的基礎。

5 總結

近年來，因我國公路事業(yè)快速的發(fā)展，帶動了我國地基處理技術的快速發(fā)展，主要表現(xiàn)在各種軟基處理方法得到應用和普及，設計水平也相應的提高，涌現(xiàn)了很多從事軟土地基處理的專業(yè)化隊伍。軟土地基處理的進一步發(fā)展還應重視以下問題：（1）加強軟土地質勘查。軟土土質性質是影響軟土處理的關鍵因素，不同的土質可采用不同的處理方案，因此準確判斷土質性質對軟土地基處理至關重要。（2）加強軟土路基理論研究。現(xiàn)有軟土地基計算模型還不能準確反映實際情況，許多模型仍采用經(jīng)驗公式計算，參數(shù)的選擇多來之經(jīng)驗，因此需加強理論研究，提高理論水平。（3）高填土路基、深厚軟基的處理方法。在實際工程，對高填土路基下的軟基處理、深厚軟基的處理都顯得束手無策，填土高度超過8m，軟土深度超過20m時，選擇合適的處理方案較為困難，因此加強高填土路基、深厚軟基的處理的研究就勢在必行。

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