道路路基路面設計中軟基處理的方法探究

劉陽

［摘 要］自改革開放以來，我國社會經濟得到了快速發展，各個行業都在為滿足人們日益增長的生活需要不斷優化和更新。道路建設是影響人們日常生活的重點項目，也代表著城市發展的狀態。隨著城市人口增多，城市化建設速度加快，道路的覆蓋規模越來越大，建設難度逐年攀升。在道路建設過程中，路面質量受到多種因素的影響，應該加強設計的專業性。軟基的處理影響著整個地基的穩定和質量，需要在道路路基路面設計中予以重點關注。軟土是一種不良基土，如果處理不當就會使路基出現沉降和壓縮等問題，所以應該在多個方面提升軟基處理水平，保證為后續的地基建設奠定良好的基礎。

［關鍵詞］路基路面；軟基；處理方法

［中圖分類號］TU99文獻標志碼：A

公路工程是影響城市經濟的關鍵因素，也是事關人們出行的基礎建設，近些年公路問題得到了社會的廣泛關注。因此需要對路基路面設計中的軟基進行科學處理，保障地基路面的穩定性和質量。尤其是軟基的透水性較差，沉降不均勻等問題，都會對公路質量造成不同程度的影響。因此，要針對軟基的特點結合建設原則，做好路面路基設計，利用多種軟基處理技術做好基本工作，保證建設質量，避免路基質量問題影響后續的施工進度和經濟效益。

1 軟土的工程特點及危害

1.1 軟土的工程特點

軟土大多數分布在湖海河的沿岸地域，分為海相和湖沼相，按照不同的分類標準，軟土可分為多種形式。但是一般軟土會有近乎相同的共性：第一，天然含水量較高，軟土含水量會在35％以上；第二，天然孔隙比要比其他孔縫大；第三，因為軟土中含水量較大，所以土質空隙較大，這也是軟土地基在施工過程中更容易出現塌陷的原因；第四，抗剪強度低；第五，軟土地基的透水性較差，這是因為里面含有較多的水分，增加了地面塌陷等安全事故發生的概率；第六，觸變性，軟土原狀土的外部結構受到破壞后在一定程度上就會使內部結構發生變形等牽連問題，影響道路安全；第七，不均勻性，因為軟土地基的土質與其他地基存在較大的差別，所以在公路建設之后，不同地段的地基承載能力有明顯的區別，如果不加以處理會出現不均勻的沉降現象［1］。

1.2 軟土地基的危害

因為軟土地基有著極特殊的性質，路面設計師需要在施工過程中予以重點關注，根據實際情況采取相應的處理對策，避免造成更嚴重的后果。如果軟土地基沒有處理好，不僅會影響道路建設的進度，在后期的投入使用過程中也會出現不同程度的質量問題，影響道路整體使用體驗，還增加了后續道路的維護和養護成本。軟土地基要比普通的道路承載能力弱，會降低周圍路段整體結構穩定性，不管是在施工過程中，還是在后期的道路使用中，受到外力的影響極其明顯，如果沒有進行科學處理，會瓦解道路路基內部結構支撐的穩定性，增加道路安全風險，在軟土地基路面發生沉降現象的概率會逐漸上升。這是因為軟土地基具有壓縮性的特點，使道路在建設過程中或者后期使用中會因為外界原因，如車輛負荷過大導致地基內部結構受到影響，出現不規則沉降的情況，甚至會導致一系列的裂縫和其他道路病害。除此之外，道路路面上出現不規則沉降后，道路的結構物與路堤銜接處會出現不同程度的沉降，使行車中出現橋頭跳車的現象，不僅會影響道路平整度，重要的是會降低司機的使用感，甚至造成嚴重的交通事故，所以必須做好軟土路基的路面設計，提高其穩定性。

2 軟土路基設計中軟基處理的常見方法

想要做好軟土地基的質量控制，必須在工程開始前對現場路段進行地質條件和水文條件的全面勘察，包括周邊環境的氣候特點等。尤其是對軟土的成因、分布的范圍、深度和厚度進行勘察，根據軟土的物理力學特征以及其承載力、腐蝕性等，做好對軟基的細致分析，為后續的道路設計奠定良好的數據支撐［2］。將全部的信息分析綜合之后通過路基穩定驗算，以安全性和經濟性為前提選擇合理的軟基處理方法。在當前公路施工中，對軟基進行處理常用方法有以下幾種，首先是通過外力作用對軟土內部的水分進行擠壓排出，縮短土體內的空隙，通過對土體內的顆粒進行擠壓來提高軟基的承載力，方法有排水固結法、強夯法和置換法等。其次，通過利用化學材料將軟土地基內部的土體顆粒融合到一起，進而提高地基強度，避免受到外力影響發生變形和沉降，在一定程度上提高地基的承載力，使用這種方法的一般有水泥攪拌樁法和旋噴樁法。第三，通過外力荷載改善地基表面，保證平面平整穩定，一般包括墊層法、反壓護道法。最后，利用自重輕的路基填料，控制影響地基的外力荷載，進而達到保證陸地穩定的目的，這種方法一般有泡沫砼法。

2.1 排水固結法

排水固結法是向軟土地基中放置沙井或者塑料排水帶等豎向排水體，通過多種方式實施預壓荷載，擠壓排出土體內部的水分，使其逐漸固結，提高土體強度（如圖1）。這種方法在理論上較為成熟，同時對施工環境和設備的要求相對較低，因此在當前的軟基處理過程中被廣泛應用，尤其是針對飽和軟土層的效果更佳，而在泥炭土的處理中要慎重使用此方法。在排水固結法應用的過程中，預壓荷載是其中重要的部分，通過預壓荷載排除土體顆粒間的水分。預壓的方式一般會使用分級壓荷，每級壓荷的穩定性要根據前一級預壓后的強度進行調整。為了保證固結速度，會使用堆載預壓和砂粒墊層及砂井結合的方式處理軟土地基。通過多種方式結合，提高軟土地基排水固結的速度，進而提升其承載能力，緩解地基土質沉降現象，提高后期公路使用的體驗感和舒適度，延長公路的使用壽命。

2.2 強夯法

強夯法是利用外界重力作用到軟基土體使其加速固結的方法，一般會使用重錘在特定的高度下夯擊軟基土層。對于非飽和性的黏性土地基的處理，使用連續夯擊或者分遍間歇夯機的模式，這種方法成本較低、操作簡單、使用范圍較廣，同時加固效果較為顯著，能夠在處理后使軟基獲得良好的承載能力，保證土粒結合密實，具有較高的結構強度［3］。

2.3 置換法

在道路軟基處理的過程中，置換法是應用較為廣泛的方法之一，根據現場軟土地基的實際情況，如果其承載力和變形都滿足不了當前的建設要求，同時土層深度不高就可以利用置換方法挖除路基內部的土層，使用分層的方式反復壓實回填性能良好的巖土材料，保證其持層力。通過利用置換的方式，將上部荷載擴散到下臥層地基下，提高地基承載能力及抗變形能力。通常情況下，置換厚度要在0.5～3 m之間。

2.4 堆載預壓法

堆載預壓法是利用砂石料等路基填筑材料在路基設計中指定的位置進行堆載，使地基提前承重，促使其快速固結沉降，進而達到提升路基穩定性的目的，保證后續的施工順利開展（如圖2）。一方面在堆載期間要及時觀察地基沉降指標數據，結合實際情況進行荷載控制，再進行后續施工。使用堆載預壓法降低軟基地段運行期間的沉降量，一般會使用分層施加的方式控制加荷速率，避免在堆載的過程中出現荷載過大，損壞地基的現象。這種方法一般應用于工期較長的施工工程中。

2.5 軟土就地淺層固化法

軟土就地淺層固化法一般是利用化學藥劑（固化劑）放置到軟基中，使軟土地基受到固化劑的影響提高固化率，使原有的土體形成符合標準的強度，進而對軟土進行專門處理的一種辦法。通過就地固化的方式有目的地優化軟基土層的物理性質，可以有效提高地基的牢固程度，可以代替傳統的置換法，不用換土和棄土，實現循環利用。同時可將就地固化地基形成人工硬殼層，借助團聚效應為路基奠定穩定、堅實的基礎。

2.6 深層攪拌法

深層攪拌法是當前軟基處理中應用較為廣泛的方法，使用攪拌機翼片旋轉，將水泥等固化劑對需要固化的軟土進行攪拌融合進而達到加固的目的。這種攪拌方式一般適用于十字板抗剪強度不小于 10KPa 的軟土地基。深層攪拌的方式有著巨大的優勢，施工方式操作簡單、施工周期短。適用合適的攪拌方式對中間的水泥漿液或粉體進行充分的攪拌，利用深層攪拌機等大型設備將配好的固化劑深入地基，使混合漿液和地基內軟土進行充分融合，形成水泥土樁體，構成復合地基，提高地基的承載能力和穩定性，加強道路的使用性能。

2.7 墊層法和反壓護道法

墊層法是在原有的路基底面進行清理后鋪設墊層，根據實際情況選擇相應厚度的墊層材料，使用的是性能較好的沙粒碎石等，在鋪設的過程中使用分層法對墊層分層壓實，結合土工格柵使軟基在路堤填筑時能夠均勻分擔著地基，起到加固的作用。反壓護道法是在路堤兩側填筑一定高度和寬度的護道，根據力學平衡原理，抵制路堤自重及外荷載作用下產生的滑動力，以此提高路基的穩定性。

2.8 泡沫混凝土的應用

泡沫混凝土是當前一種新型的輕質路基材料，被公路施工單位廣泛應用，這種建材在橋頭路基中的應用較多。因其內部結構中分布大量氣泡，可以有效減輕自身重量，同時減少外界對軟基的荷載應力。現澆泡沫混凝土容量和強度能夠根據施工現場和施工方案的要求進行調解。泡沫混凝土在進行配比的過程中，技術人員要根據設計強度和流動性等因素進行合理控制，同時必須做好對泡沫混凝土的質量試驗，在施工之前對泡沫混凝土進行質量檢驗，保證其符合施工要求，從而提高其應用價值［4］。

3 強化軟基處理的策略

3.1 明確流程，優化設計

對軟基路段進行處理，有著較為復雜的專業要求，因此設計人員必須結合施工現場的實際情況，根據公路路基路面設計目標保證設計的有效性，同時針對軟基處理流程進行科學的控制。在對軟基處理的過程中，一般要遵循以下流程。

首先，做好前期調研，對整個路基路段的所有地質情況和氣候環境進行實際勘察，明確路基處理方案，選擇合適的軟基處理方式，根據不同路段作出針對性的處理，將工程質量作為設計標準的首要目標，滿足實際現場的需求，為施工方提供合理的指導。

其次，明確對軟基路段進行處理的具體流程，要對石灰料進行科學的處理，同時利用多種手段降低路基含水量，明確規定軟基填筑高度。軟基處理包括多個環節，必須明確規范每個環節中的技術參數和注意事項，嚴格遵守設計方案，保證施工質量。

第三，專業人員、設計人員、施工方等多個參與方對軟基處理方案進行可行性分析，利用BIM技術對軟基路段進行建模分析，模擬軟基處理方案，通過對形成的數據或者3D模型進行深入的分析和探討，及時找到設計方案中存在的不足并不斷完善和優化，提高軟件處理方案的可行性，保證與施工現場的情況相契合。設計人員必須根據軟基的特點，選擇合適的處理方案和方法，從技術、經濟和施工進度等綜合分析，在保證工程質量和成本的基礎上，確保施工方案能夠順利進行。

最后，對整個處理流程的適應性進行深入的探討和分析，結合勘察資料和施工現場的實際情況，利用現代化的設計技術優化設計流程，保證設計流程的科學性，同時出具設計報告，為后期的軟基處理奠定良好的數據支撐，提高軟基處理工作的質量和效果［5］。

3.2 加強學習，提升設計

軟基處理設計工作人員必須有較強的專業性和業務能力，可以針對地質復雜的地帶進行高水平的設計，保證處理方案的科學性。

首先，設計人員必須從自身做起，加強對專業知識的學習，提高綜合能力，熟悉各項設計規范標準，在日常的工作中不斷積累經驗，提高設計水平，綜合考量軟基路段，對處理流程進行梳理，根據施工參與方提出的意見和要求，對設計方案進行優化和完善，保證設計工作的專業性。

其次，在傳統的設計中融入新的元素，不斷探索其他新型的設計技術，總結經驗教訓，將新型的軟件處理材料工藝融入自己的設計方案，使設計方案更加專業。

第三，要注重對處理方案的驗證模擬，保證最大優勢，確保軟基處理效果。在設計的過程中將理論和實踐相結合，各種技術參數都必須經得起推敲，作為參考作用的各項參數應該符合理論和實際應用的要求，確保設計的有效性。

最后，施工單位必須提升設計人員的專業水平，對其進行系統培訓或者為其提供外出學習的機會，提高其自身專業能力；加大考核力度，實施獎懲機制，提高設計人員的工作積極性；將設計水平融入考核機制，提高其設計質量。從而確保路基路面設計符合實際要求，達到提高工程質量的最終目的。

4 結語

公路建設的質量受到多方面因素的影響，軟基就是其中關鍵的影響要素，需要根據其特點加強軟基設計工作的合理性，結合實際情況保證設計方案符合現實施工的要求，同時選擇合理的施工技術方案，有效提升軟基工作的質量和水平，避免軟基設計不合理影響施工整體。當前公路路基路面的處理方式一直在更新和完善，多樣的處理方式可以在一定程度上滿足施工建設的需求，為了行業實現可持續方向發展，需要在實際的施工中不斷對處理辦法進行創新，切實提高設計水平，在源頭上保證地基質量，保證公路性能。

參考文獻

［1］王英. 公路路基路面設計中軟基的處理策略［J］. 磚瓦世界，2021（12）：208-209.

［2］昂劍鋒. 公路軟土地基處理方法［J］. 新材料·新裝飾，2023，5（2）：159-162.

［3］彭著亮. 公路路基路面設計中的軟基處理方法探討［J］. 現代裝飾，2021，487（26）：77-78.

［4］牛濟民. 道路橋梁沉降段路基路面設計要點分析［J］. 科海故事博覽，2021（31）：57-58.

［5］焦廣義. 強夯法施工在市政道路軟土路基處理中的應用［J］. 車時代，2021（6）：191-192.