軟土路基填筑及地基處理設(shè)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(shè)計

軟土路基填筑設(shè)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(jù)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(shè)計工作與公路沿線地質(zhì)勘察和公路選線工作密不可分，應(yīng)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(yīng)遵循以下原則：

1）針對擬定的不同方案進行技術(shù)與經(jīng)濟兩方面的比選；

2）公路軟土路基采用動態(tài)跟蹤設(shè)計；

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

4）嚴控軟土路基設(shè)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(shè)計回彈模量，可以通過填筑無機結(jié)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(shè)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(jù)需要加深清表厚度。路基設(shè)計范圍內(nèi)的地表農(nóng)作物根系、生活垃圾等應(yīng)采取相應(yīng)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(shè)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(jié)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(shè)置在路基兩側(cè)。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(shè)計范圍內(nèi)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(shè)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(jié)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(jù)軟土路基地基表層碾壓相關(guān)規(guī)范，地基表層應(yīng)碾壓密實。一般土質(zhì)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(yīng)大于90%，三、四級公路不應(yīng)大于85%。

1.2 路基填筑設(shè)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(shè)計中應(yīng)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(zhì)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(guān)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(guān)，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(diào)的是在同一區(qū)域內(nèi)不允許出現(xiàn)兩種不同性質(zhì)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(jù)路基填料物理力學(xué)性質(zhì)，依照邊坡高度和實際工程地質(zhì)條件合理確定路基的邊坡形式。

2 軟土地基處理設(shè)計

目前，軟土路基處理的方法有多種，應(yīng)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(cè)設(shè)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(yīng)減少該方法的應(yīng)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(yīng)用在處理深度為3m以內(nèi)的淺層軟土地區(qū)。根據(jù)現(xiàn)場實際情況可以增設(shè)排水墊層。根據(jù)換填材料的不同，可分為粉煤灰輕質(zhì)路堤、泡沫混凝土輕質(zhì)路堤、EPS塊體輕質(zhì)路堤、EPS顆?；旌贤凛p質(zhì)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(nèi)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(yù)應(yīng)力管樁。預(yù)應(yīng)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(yīng)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(fù)合承載力，降低路基不均勻沉降差值。

3 結(jié)語

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