探析高速公路路基設計及軟土地基處理

（西安中交公路巖土工程有限責任公司，陜西 西安 710075）

修建高速公路時比較容易遇到軟土地基，如果沒有正確處理會嚴重影響工程的整體質量，公路運行后甚至會造成通行安全隱患。因此，需要高度重視高速公路軟土地基處理設計工作。

一、路基設計的含義

由于土層性質存在一定的差異，因此路基分成黃土路基、軟土路基以及鹽漬土路基，涉及到的設計內容有：路塹設計、路堤設計以及路基排水等內容。在進行施工計算時，設計的路基寬度為道路兩邊的路肩寬度加路面寬度；設計路面寬度時，需要依據實際交通量以及道路通行能力進行設計，一般情況下，各車道寬度為3～4m。一部分高速公路以及城郊周圍的公路因為道路等級比較高，在調研之后可增加路基的寬度，寬度范圍在1～3m。

二、高速公路路基處理原則

（一）土壤性質

高速公路土壤主要有黏性和砂性兩種。砂性土壤，需要選擇擠密法來處理軟土地基，由于砂性土壤里面的黏性顆粒物較少，土質較松散，容易受到影響出現地基變形的情況。黏性土壤可以選擇壓實的措施，黏性土壤結構比較緊密，透水能力比較差，土壤如果處于濕潤狀態具備較強的黏性，干燥狀態下比較容易出現土質較硬的問題。

（二）公路性質

公路的性質和公路軟土地基的性質有著緊密的聯系。因為公路等級存在一定的差異，工后沉降也有所不同，在設計軟土地基的處理方案過程中，需要參考公路的性質以及功能來進行定位。高等級公路在修建的時候需要增強對于地面沉降的控制，確保路面的平整及美觀，保障通行的安全性。

（三）施工環境

施工環境包括自然環境和社會環境。開展高速公路施工建設時，需要根據工程項目建設現場的實際情況進行選擇施工工藝以及地基處理措施。

高速公路施工路段所處地形位置、地質特點以及水文氣候施工設施、施工人員等因素都會直接影響到高速公路路基施工建設。

三、軟土地基的處理

（一）基本概述

軟土地基主要包括粉土以及黏土等細微顆粒含量多的松軟土、孔隙較大的有機質土、泥炭以及松散砂等。如果修建路段地下水位較高，軟土地基上方的構造物以及填方總體穩定性便會受到影響，進而發生地基沉降問題。修建高速公路時，進行軟土地基處理就是為了增強高速公路施工路段的承載力以及穩定性。

（二）高速公路軟土地基的處理方法

1、夯實法

利用專業機械等重力工具采取反復沖壓的方式進行壓實軟土層，通過夯實法處理過的軟土地基的土壤顆粒間隙會變小，間隙中的水分被擠出，從而達到降低土壤含水量、提升土壤固結能力、增加地基承載能力的目的。

2、填石法

向軟土層中添加石塊、砂礫等骨料以增加軟土地基的承載力和抗壓能力。在選擇填充物的過程中，應注意篩選掉形體不規則或體積過大的骨料，避免影響地基壓實效果，使路面出現不平整的情況。

3、擠密法

該方法有效地結合了夯實法和填石法的施工工藝，屬于綜合性技術，采用專業施工設備對軟土地基進行振搗，再利用振動機促進填充物與軟土地基之間緊密結合。擠密法能夠提升路基土質的硬度，對道路總體承載力也有明顯提升。

4、高壓噴射注漿法

把預制好的水泥漿、粉煤灰等材料進行充分伴和，注入到軟土地基預留的處理孔中，使其形成硬結的圓柱樁，與軟土層共同構成復合型地基，此方法能夠顯著提升軟土地基的荷載力。

5、凍結法

向軟土地基里注水，同時注入特制的冷凍劑。在路基施工過程中，是否選擇使用此方法，需依據工程區域和現場實際情況來確定，由于此方法對環境條件要求較高，一般不常應用于高速公路建設中。

（三）注意要點

在處理軟土地基時，需要施工監理以及質量控制人員來進行監督，以及技術指導和安全制度檢查。在加固軟土地基時，涉及靜壓注漿方法的使用，在施工過程中，如果發現填土層松散需進行加固，如果是粉質黏土則不需要注漿加固。

四、高速公路軟土地基處理設計

（一）地質條件

在設計軟土地基處理措施時，需要充分分析地質條件，由于硬殼層的土體會因外力而變化形成板體效應，對路堤荷載能力起一定的支承作用。如果軟土地基基層中硬土層為薄層，可采取深層處理法；如果硬土層厚度較大，則需勘察確認。如果軟土層里面包括較多的砂層，并且地基排水比較順暢，則需要增加豎向的排水體。如果排水作用難以得到改善，就會影響到附近的地層結構，如此便需要綜合使用砂墊層和堆載預壓來進行處理。

（二）處理的位置

橋頭路基如果采用固結排水方案，在實施過程中發現不可控因素且對地基的抗剪能力改善不大。如果采用固結排水方案與堆載預壓方案相結合的施工方法，雖然會增加預壓的時間，但經過此種方案進行處理之后，填筑強度、速度等參數基本能夠達標。對于暗構造施工而言，如果地基不存在較大的變形，橋頭路基可選擇復合地基處理方案。

（三）路基高度的控制設計

通過實踐發現，軟土地基的穩定性與填土高度的多少之間存在的聯系較小，沉降量很難進行控制。主要因為投入使用后路面交通荷載分布不勻，導致路面不平整，影響道路的美觀以及行車安全。想要應對這部分問題，可通過復合地基或超載預壓措施進行處理。

五、結語

軟土地基處理設計對于高速公路項目設計內容來說是重要的一環，需要對施工現場環境進行充分地分析，且需要根據數據進行設計適合的處理方案。如果施工周期較短，預壓時間不夠充分，應考慮超載預壓措施來提高單位時間內的沉降量，此方法不但能縮短工期，同時能夠保障路基強度。