簡析公路工程中軟土路基設計與施工

謝直強

（甘肅省交通規劃勘察設計院股份有限公司， 甘肅 蘭州 730030）

公路是我國重要的交通方式之一，在提升國民經濟的過程當中扮演著十分重要的角色。而路基作為公路的關鍵組成部分，它不僅需要承受著自身材料的重量，還需要承受公路路面的重量和其他大型施工設備的重量。所以，地基的承載能力和穩固性直接關系到公路質量。公路竣工投入之后，各種交通工具從公路路面經過會對公路產生巨大的壓力，如果在沒有通過科學、合理的方式對軟土地基進行處理的話，極有可能導致公路出現裂縫，嚴重的話甚至還可能造成坍塌。

1 公路路基處理原則

1.1 公路性質

公路的性質與公路軟土地基的性質具有密切的關系。由于公路等級不一樣，竣工之后公路的沉降也不一樣，在制定軟土地基的處理方案的過程當中，應當充分考慮到公路的性質和功用。在高等級公路施工的過程當中必須嚴格把控地面沉降，不但需要保證公路路面平整和觀賞性，更重要的是保證車輛通行的安全性。

1.2 土壤性質

公路土壤是以黏性和砂性為主。砂性土壤，應當通過擠密的方式來對軟土地基進行處理，因為砂性土壤所包含的黏性顆粒物比較少，土質相對來說比較松散，受到一定程度的影響就極有可能發生地基變形的問題。而黏性土壤可以通過壓實的方對地基進行處理，黏性土壤構造相對來說較為緊實，滲水性比較差，濕潤之后的土壤其黏性比較強，處于干燥的條件下易導致產生土質比較硬的問題。

1.3 施工環境

施工環境分為自然環境和社會環境兩大類。在進行公路施工的過程當中，應當充分考慮到施工現場的實際情況來確定科學、合理的施工方式和地基處理方式。公路工程的質量會直接受到施工人員、施工的方式和流程、當地的地理環境以及氣候等因素的影響。

2 軟土路基設計分析

隨著公路工程項目的擴增，亟待提升軟土地基的處理水平和更新軟土地基處理技術，就軟土地基處理的目的而言，是為了進一步提升高公路路基的承載能力和穩固性，有利于保證公路工程的質量，延長公路的使用壽命，節約公路維護和保養的成本。軟土路基的地址比較特殊，就其特點而言，呈現承載能力比較差、滲水性差、受外力影響容易出現變形等特點。與此同時，經過地下水的沖刷之后，軟土地質將會再次膨脹，其結構穩定性比較差。這種情況如果不做任何處理是不能夠直接進行施工的，需要通過科學、合理的方式進行處理和改進。比如，可以采取打樁壓實或者新填筑路基提升路基緊密度的方式進行處理。顯而易見，軟土路基這種比較特殊的地質結構由于環境的作用而形成的，詳細了解和分析了我國軟土路基的實際施工案例，主要分布水源比較豐富的東南沿海地區。然而在其他地區，在一定的土壤、水分、氣候以及人為因素的影響下，同樣有可能形成軟土地基。軟土的主要成分有淤泥、沙土、茹土等，其中還包含了各種腐質物質，比如爛泥、植物殘體等。通常情況下軟土路基都是處于水源豐富的地區，如湖泊、濕地，而且隨著季節的變化其穩定性也在發生著相應的改變。

在軟土路基上進行公路工程施工的過程當中，要結合實際情況對地質進行分析，遵循著邊施工、邊檢查、邊設計、邊改進的基本原則，及時發現各個環節當中存在的問題并通過科學、合理的方式進行處理。現階段在設計軟土路基的過程當中需要遵循以下幾個重要的原則。

第一，如果淺層軟土深度D≤3m，則可以通過換填法的方式進行處理，保證壓實度≥90%。因為處理的范圍比較小，清淤換填量相對來說比較小，比其他方式梳理起來更為簡便，獲得的成效也會更佳。對于部分較厚的路段，適當調整處理的深度，通過同樣的方式進行處理。換填材料可以用素土或滲水性良好的材料進行填充。第二，如果軟土深度3m＜D≤5m，范圍不大或路面比較陡峭時，可以通過換填的方式進行處理。第三，如果填土高度H≤8m、軟土深度D≤20m，通常情況下可以通過袋裝砂井+堆載預壓法的方式進行處理。第四，如果填土高度H＞8m，并且軟土深度D≤5m，可以通過與相鄰路段一樣的方式進行處理，如果軟土深度5m＜D≤15m，通過水泥攪拌樁的方式進行處理;如果軟土深度D＞15m，可以通過預應力管樁的方式進行處理。第五，如果是地基滲水性較好的軟土地基與上部硬殼層＞3m 的軟土地段，可以不遵循以上的原則進行處理，需要結合類似工程的經驗和方式進行處理。

3 軟土路基施工技術研究

在我國公路建設的過程當中出現軟土路基現象比較頻繁，為了保證公路的質量，我國最近幾年針對這個問題討論和總結出了一些有效的施工工藝方式，比較常見的施工技術有以下幾種類型。

3.1 擠密砂樁法

這項技術還被叫作“砂樁擠密法”，顯而易見，需要借助一定的外力配合樁柱進行。在實際操作的過程當中可以通過沖擊、水沖或振動的方式，利用砂石材料來填充路基下部的孔洞，再利用層層取代的方式來完成路基加固處理。

3.2 塑料排水板

之所以會造成軟土路基的地質主要是由于受到了地下水的沖刷，利用塑料排水板是將插板機插入軟土層下面，并且在塑料板上方進行施壓，水分就可以通過塑料板排出，通過這種方式有利于快速實現地基加固。我們可以看出，通過塑料排水板技術，和砂井有一定的相似之處，然而在實際操作的過程當中，塑料板技術更加高效、成本更低、方便。

3.3 沙井法

通過沙井法的方式其目的是為了加快軟土地基的水分排出，提升地基的穩固性。在實際操作的過程當中，在水分較多的地方進行其效果更加明顯。

4 軟土路基施工技術運用

4.1 開挖換填技術

第一，在施工之前需要提前進行測樣，對于比較特殊的地基需要挖掘后進行清理，從而有利于避免其他因素造成影響。第二，對軟土地質進行實驗，根據實驗的結果選擇合適的材料，設置科學、合理的比例。通過這種方式才能夠確定施工材料的比例以及相關參數。第三準備材料的過程當中必須符合實際施工的需求。在保證施工質量的同時，還需要保證存量能夠維持持續施工的條件。

4.2 攪拌樁技術

石灰作為公路施工過程當中一種重要的材料，特別是在設計軟土地基施工的過層當中，充分攪拌石灰有利于增加其黏性。將石灰與地基土壤混合在一起，產生化學變化，能夠有效提升地基土壤的承載能力和抗壓能力。

5 結束語

在設計軟土路基施工的過程當中需要遵循“因地制宜、滿足標準、安全性、經濟性、便捷性”的原則。全面考慮到自然環境、工程造價等多方面因素的影響。如果在軟土路基處理過程當中采用的方式不合理，極有可能引起嚴重的后果。因此需要高度重視通過科學、合理的方式來處理軟土地基，確保公路的質量，延長公路的使用壽命，除此之外，還有利于保障行車的安全。