軟基處理技術在城市道路路基設計中的應用研究

白燕

(山西誠信市政建設有限公司，山西 太原 030024)

伴隨著城市不斷發展，道路作為城市基礎設施重要組成部分，對城市和國家建設發展具有重要作用。目前，城市道路施工過程，已經成為社會的關注重點，促使城市道路體系具備完善性，幫助城市道路實現多元化和多層次目的。另外，在城市道路建設過程中，軟土路基作為影響道路工程質量因素之一，施工單位應針對軟土路基實際情況，制定完善的軟基處理技術應用方案，為人們的出行提供安全保障。

1 軟土路基特點

在城市道路建設中，軟土路基的特點主要從以下3點進行說明：1)含水量較大，這也是軟土路基的主要特點。由于軟土路基的含水量較大，所以在后續的施工中極易出現問題，通過粉土和粘土組合而成的土質伴有較多的負電荷，若在道路施工中與周圍的水分發生關聯，負電荷便會滯留在土層，引發更多水分。另外，負電荷長時間在軟土層內部便會吸附更多水分，最終降低軟基承載力；2)縫隙較大。在道路工程軟基施工過程中，由于縫隙較大，導致軟基的承載力持續下降，若施工單位不采取有效的應對措施，提升軟基承載力，便會為后續的施工增加難度。另外，若軟土路基的縫隙大的問題，如果長時間得不到解決，道路的使用壽命便會逐漸減少；3)流動性較強，在軟土路基施工中，極容易受到重力和壓力的影響，道路工程路面出現變形的問題，與其他道路工程相對比，軟基施工中路面變形發生的概率較大，繼而造成軟土流動現象，甚至還會引發路面坍塌。

2 城市道路軟基的危害

在城市工程建設過程中，軟土路基相對特殊，施工單位應根據軟土路基的實際情況，制定對應的軟土處理技術應用措施。另外，軟土路基的危害主要從以下4點進行說明：1)由于軟土路基的承載能力較差，容易在后續的施工中引發質量問題，并且在施工環節容易受到外力因素影響，降低軟土路基的土層結構穩定性，最終導致整個道路工程的質量達不到建設標準；2)軟土路基的壓縮性較強，在道路工程竣工完成后，車輛在道路通行過程中，受到荷載和路面結構自身重量的影響，道路工程表面極容易出現變形，最終路面產生較大的裂縫；3)如果軟土路基結構缺少穩定性，便會影響軟土路基以及整個道路工程的使用壽命；4)若軟土路基內部結構發生不均勻沉降，便會導致道路工程表面的結構物和道路銜接處發生沉降，繼而引發車輛跳車事故，影響道路表面的平整度，降低車輛行駛的安全性與舒適性[1]。

3 實例分析

3.1 工程概況

以某城市道路工程為例，道路全長17.87km，寬度為50m，車輛行駛速度60km/h，共有6個車道，雙向路面。并且在道路施工中，涉及軟土路基數量較多，施工單位需要結合軟土路基實際情況制定完善的軟土路基應用措施，再結合軟土路基施工規范標準要求，具體要求從以下5點說明：1)在軟土路基施工過程中，施工單位應考慮軟土路基的固結時間，盡早制定完善的施工方案；2)在軟土路基施工過程中，應按照正確的填筑速度，并且實時觀察填筑情況；3)軟土路基填筑過程中，施工人員應對路堤中心線的沉降速度實時觀察，確保沉降速度在24h內保持在10～15mm。坡腳水平的位移速度在24h內，保持在5mm范圍內。另外，軟土路基的填筑速度，需要根據水平儀控制，如果在填筑中，水平儀發生明顯變化需要及時填筑；4)在整個施工過程中，施工單位應按照正確施工順序進行；5)針對路堤和路床填料環節，施工單位需要提前進行預壓荷載，再分層填筑并且壓實[2]。

3.2 道路路基設計

在案例工程中，施工單位在城市道路路基設計環節，填筑的高度全部需要控制在4m范圍內。在路基邊坡設計過程中需要按照1∶1.5的比例。地面橫坡設計需要大于1∶1.5，在填筑路基前，施工人員需要挖掘1個2m寬的臺階，并在臺階中設置橫向坡。路基邊坡設計過程中，施工人員應根據工程實際情況，對兩側的土地進行開發。需要注意，在此環節中，不需要設置邊溝，避免路基邊坡設計中受到影響，在邊坡設計過程中，應實時關注排水溝問題。該案例在施工過程中，由于不同的處置情況呈現出的地勢也不一樣，施工單位為確保道路工程表面的平穩度，應按照道路地勢高低情況，正確計算換土的高度，確保路面的邊緣和中間保持一樣的高度。考慮到換土高度和整個工程路基設計合理性有著緊密聯系，因此，在該案例工程路基設計中，施工人員應正確選擇換土的高度，確保整個工程路基設計具備科學性與合理性。一般情況下，在換填土施工過程中，施工人員需要提前對素填土全部清理，再選擇高質量的路基填料。但是，若素填土厚度在0.8～3.5m以內，施工人員在清理素填土后，需要及時更換新的路基填料，并從中摻入生石灰，確保填土的結實性[3]。

3.3 填筑路基土

在案例工程中，由于運輸車能力較差，以及考慮到松鋪厚度問題，施工人員采用石灰在尚未施工的區域設置方格網，并要求每一個方格內只能容納1輛車。施工人員選擇自卸車，其承載能力為15～18m3，在自卸車將施工料運送完成后，需要使用推土機推平，再采用壓路設備將填料全部碾壓，提升填料的密實度。在路基填筑過程中，施工人員采用大面積分層填筑的方法，控制每一層路基厚度，要求填筑厚度不超過30cm，再按照從低處到高處的方式進行填筑，促使填筑的方向不斷向高處延伸，高處的填料高度需要控制在50cm以內。在該案例工程中，施工人員采用的壓路機設備無法在邊角區域操作。所以，通過人工夯實的方法對邊角區域進行碾壓，確保碾壓環節的壓實度符合規范標準要求。人工碾壓過程中，碾壓的速度需要控制在3～6km/h并且在碾壓過程中，合理確定碾壓次數，等全部碾壓完成后，施工單位需要檢查壓實度，確保質量可以達到規范標準要求。詳細的路基壓實度和填筑要求，如表1所示。只有符合標準后，才可以組織下一層的路基填筑。試驗過程中，如果碾壓效果不理想，需要及時處理，確保路基填筑的質量。

表 1 路基壓實度及填料要求表

3.4 路基超載預壓土填筑

路基超載預壓土填筑過程中，應按照道路工程實際情況，制定對應的預壓土填筑方案，在此過程中，均屬于不均勻加荷方式，但是，在道路類型不斷變化后，施工人員需要及時調整預壓土厚度。針對主車道預壓土填筑過程中，預壓土的厚度應設置為1.7m，綠化帶的預壓土厚度應設置為1.0m。在案例工程中，由于主干道預壓土用途相對特殊，施工人員在此環節將主干道的預壓土設置為預壓荷載，直接傾倒在綠化帶兩側。預壓土卸載過程中，應實時觀察卸載情況，如果出現預壓土超載的情況，需要用于其他施工區域的填筑作業。需要注意，路基超載預壓土填筑，需要按照施工規范要求，合理確定堆載預壓的時間，促使軟土路基具備較強的承載力[4]。

3.5 沉降板埋設

沉降板埋設過程中，施工人員需要將沉降板運輸到指定位置，并對沉降板質量進行檢查，確保沉降質量符合標準后，再投入到施工現場，并針對相關的數據信息完整記錄。在案例工程中，施工人員選擇沉降板材料，主要是Φ20mm型號的鍍鋅管，經過長時間加工，鍍鋅管變成測桿。另外，施工人員還選擇500×500×8mm鋼板，作為沉降板的底部，再采用焊接工藝，將測桿和沉降板底部連接，在整個施工過程中，沉降板會伴隨著換土施工不斷推進，測桿高度也會持續提升，直到超過填土面50cm。

3.6 加強軟基處理施工的相關策略

3.6.1 土工織物加固

在道路工程軟基處理的過程中，土工織物加固屬于比較常見的施工方法，施工人員在土工合成中放置材料，有助提升軟基的防滲能力和排水能力，還可以加強軟基巖體的保護能力。在鋪設土層過程中，表面不可以保留堅硬的碎石和石塊，在土工織物連接過程中，連接強度需要和材料設計的強度保持一致，并且搭接的寬度需要保持在150mm范圍內。另外，土工織物全部攤鋪完成后，需要在48h內完成填筑施工，不可以停留太長的時間，避免受到陽光影響，降低施工質量。攤鋪填筑材料過程中，填筑材料需要和土工合成材料保持距離，務必在完成攤鋪填筑材料施工后，再卸倒填筑材料，填筑材料的卸土高度不可以超過1m，在卸土完成后，需要及時攤鋪，避免填筑材料局部下陷[5]。

3.6.2 排水固結

案例工程施工中，施工單位采用排水固結的方法，即在軟土路基施工過程中，對軟土路基進行加壓，有助于軟土路基內部結構快速排水，施工人員在水力沖填土、淤泥處理以及黏土處理等環節，均采用排水固結的方法。考慮到荷載不利于提升軟土路基結構穩定性，不僅減少軟土路基的縫隙產生固結變形，還會增加土質的應力，提升地基沉降速度，降低施工質量。而采用排水固結的方法，則可以有效保證軟土路基在填土預壓期不會超過6個月，施工人員參考相關資料，對沉降速度嚴格控制，采用此種方法，不會影響周圍建筑物和管線，為軟土路基施工帶來便利。在案例工程中，施工人員在應用排水固結過程中，需要提前計算軟基土質的特點、填土高度，以及沉降速度等，根據計算結果，針對性地制定排水固結施工方案，確保整個施工過程的順利性與質量。

3.6.3 復合地基法

案例工程中，復合地基法主要是采用指定的設備，對道路工程軟土路基的視功能區域進行操作，通過軟土處理技術手段，形成1個復合地基，有效完成置換操作，促使應力全部集中此區域，降低沉降發生的概率，提升軟土地基的強度。此種方法十分適用在軟土層，并且軟基的埋深不可以超過15m，可以最大限度提升路基結構的穩定性，降低沉降發生的頻率，由于該方法施工人員熟練，并且應用成本較低，又可以順利穿越軟土層，到軟土層中增加土樁后，可以有效保證道路軟土路基施工質量。

3.6.4 漿噴樁

案例工程中，在正式施工前，施工人員需要對成樁和成樁強度開展試驗，確定采用的施工材料符合規范標準要求，例如，水泥、石灰以及固化劑等使用量是否符合標準等。另外，針對固化劑，應適量選擇石灰和水泥，并且按合理的摻量進行試驗，若選擇水泥，水泥中的強度需要保持在32.5等級，并且水泥的加濕土需要保持12%～20%。可以按照城市道路施工的規范標準要求，施工單位應盡可能選擇高強度的水泥，并且要求水泥具備減少和緩凝功能。詳細從以下幾點說明：漿液應用過程中，應按照成樁試驗配比的量，確保漿液的合理性，避免漿液出現離析的情況。另外，漿液不可以長時間放置，如果漿液放置時間超過2h，便不可以應用。為提升鉆桿和漿液攪拌質量，施工人員需要將鉆頭反方向旋轉，并且邊旋轉邊噴漿，噴漿的速度需要保持0.5～0.8m/min。在鉆頭離地面1m的位置，施工人員需要勻速提升速度，若噴漿位置朝向地面，需要立即停止，并停留幾秒后開始攪拌，保證樁頭攪拌的均勻性。針對在地面以下的樁身，施工人員應按照正確的攪拌速度，盡可能按照0.5～0.8m/min的速度最佳。施工人員應實時觀察噴漿的壓力和數量，以及鉆進的速度，一旦發現噴漿的量不足，便需要重新調整樁。

4 結語

綜上所述，伴隨著城市不斷發展，人們的出行需求不斷增加，城市道路作為人們出行的重要方式，在城市道路建設中，應保證道路的平穩性和安全性，滿足人們的出行要求。軟土路基作為城市道路建設的難點，施工單位應根據實際情況，制定完善的軟基處理技術應用方案，保證各個施工環節質量，為我國道路交通行業可持續發展提供保障。