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公路工程软土路基的设计处理分析郑加起

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：郑加起

[导读] 摘要：随着各领域的不断进步，公路工程项目发展非常迅速，规模和数量显著增加。

        山东省成武县县乡公路管理处山东成武 274200
        摘要：随着各领域的不断进步，公路工程项目发展非常迅速，规模和数量显著增加。如果当地的地理环境比较复杂，则需要进行相应的调整和优化。在公路建设过程中，经常会出现软土地基。从地质角度看，软土地基是由地表水留下的沉积物随自然变化而形成的。对软土地基进行科学合理的处理，有利于保证整个公路工程的质量。
        关键词：公路工程；软土路基；设计处理
        引言
        路基是公路工程建设的重要组成部分，需要直接承受路面重力、行车荷载与自身重力，本身对承载性能具有较高要求。如果公路路基本身的承载性能不足，那么容易使路基出现不均匀沉降问题，进而会诱发路面裂缝、沉降等众多质量病害。但是当前公路工程建设中常常经过软土路基地段，这时候有效设计与处理软土路基显得尤为重要。
        1公路路基处理原则
        1.1公路性质
        公路的性质与公路软土地基的性质具有密切的关系。由于公路等级不一样，竣工之后公路的沉降也不一样，在制定软土地基的处理方案的过程当中，应当充分考虑到公路的性质和功用。在高等级公路施工的过程当中必须严格把控地面沉降，不但需要保证公路路面平整和观赏性，更重要的是保证车辆通行的安全性。
        1.2土壤性质
        公路土壤是以黏性和砂性为主。砂性土壤，应当通过挤密的方式来对软土地基进行处理，因为砂性土壤所包含的黏性颗粒物比较少，土质相对来说比较松散，受到一定程度的影响就极有可能发生地基变形的问题。而黏性土壤可以通过压实的方对地基进行处理，黏性土壤构造相对来说较为紧实，渗水性比较差，湿润之后的土壤其黏性比较强，处于干燥的条件下易导致产生土质比较硬的问题。
        1.3施工环境
        施工环境分为自然环境和社会环境两大类。在进行公路施工的过程当中，应当充分考虑到施工现场的实际情况来确定科学、合理的施工方式和地基处理方式。公路工程的质量会直接受到施工人员、施工的方式和流程、当地的地理环境以及气候等因素的影响。
        2软土路基处理存在的问题
        2.1选用的处理方式不正确
        在公路工程设计过程中经常会应用软土路基处理技术。软土路基结构不稳定、含有大量的水分，导致软土路基处理技术在实际应用过程中很容易出现问题，面临诸多的困难，使设计面临巨大的挑战，同时也导致施工质量难以得到有效控制。一旦处理方式不正确，将会使后续施工受到影响，增加更多的施工成本投入。如果软土路基处理技术选择不正确，也会使工程稳定性受到影响，增加公路行驶的安全风险，使公路使用寿命快速缩减。
        2.2施工设备不够先进
        由于受到土质、地质等因素的多种影响，导致公路工程施工设计过程中的软土路基处理，始终无法取得良好的处理效果，并且由于施工环境条件有限，绝大多数的施工企业在施工时使用的设备都无法及时更新，设备使用时间过久，与实际要求出现严重偏差，甚至有时会出现设备无法顺利到位的问题，直接影响施工的整体进度。
        2.3剪切拉裂损坏
        由于软土本身无法承受较大的压力，导致在对其进行处理时很容易受到剪切拉力破坏，使软土强度逐渐下降，加之其本身无法保持稳定，很容易流动到公路其他位置，当此问题出现时，很容易使车道平整性受到影响，影响公路质量的提升，如果情况严重甚至可以在公路表面出现很多的裂缝，使公路路面失去美观，影响公路功能的发挥。因此，对这一问题必须引起重视，在设计过程中充分考虑该问题，合理进行设计，使该问题可以得到彻底规避。

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        3公路工程软土路基的常用处理对策
        3.1砂垫层处理法
        砂垫层处理法是比较常用的一种软基加固方法，尤其适用于浅层软土路基处理。该种处理方法可以在较湿且松软的表面上使用，可以利用这种处理工艺在软土路基底部形成一个良好排水体系，以此来提高软土路基的承载力与强度，有效补充地基土的抗剪强度，避免局部地基承载力不足而致使公路路基或路堤出现不均匀沉降问题。
        3.2换填法
        在公路路基设计中经常会用到换填法，具体来说就是将所有路基中的软土全部挖出，并选用具有足够强度、满足公路承载力要求的土石进行替换，当土石填入后，需要对其进行反复多次分层碾压，使其表面可以保持平实，并满足路基设计弯沉及压实度的要求。一般对于比较浅的土层最为适合使用换填法，这种土层下层土体与表面不同，下层稳定性一般较强，采用这种方法进行设计，没有任何的繁琐性，施工方便、快速，基本不会对周边环境产生影响。换填法在实施之前，需要全方位测量路基，并结合现场施工实际，选择施工现场现有材料进行换填，一般以粉煤灰和砂石最为常用，这两种材料不仅可以保持长时间的稳定性，同时强度较高，在换填时必须以国家相关规定和要求作为换填的主要依据，当所有材料填入后，需要进行碾压夯实，使软土路基的承载能力可以进一步强化。
        3.3粉喷桩处理法
        在应用粉喷桩施工工艺期间，相应的施工步骤及要点主要包括如下几个方面：其一，首先做好施工现场的场地平整和施工测量放样工作，确保测量放线的桩位与轴线的准确性；其二，保持搅拌机准确就位，并对其搅拌施工作业的各部位运作位置进行精确调整，保证其和桩位之间存在的误差控制在50mm以内，搅拌轴的竖直偏差度不超过1%；其三，在启动搅拌机械之后，要首先进行预搅下沉，之后再相应地钻到设计厚度位置处；其四，要注意提升粉喷的搅拌，再提升其到达停灰标高位置处后要注意保持原地进行2min时间慢速搅拌；其五，要重复搅拌全桩，直至所形成的粉喷桩构成材料保持良好的均匀性；其六，在提高钻机设备到距离地面0.5m位置时，要停止喷粉操作；其七，在移动钻机设备后即可进行下根桩施工，并做好地基养护施工与质检工作。
        2.3排水固结处理法
        排水固结处理法主要适用于天然地基加固，或者在地基当中合理地设置砂井等一些竖向排水体，并借助道路工程自重或者外力荷载作用来排出软土路基当中包含的孔隙水，以此实现加固软土路基，提升路基强度的目标，同时这种软基处理方法也可以解决软土地基稳定性不足和沉降等问题，提高地基土的抗剪能力、承载性与稳固性。此外，该种软基加固方法本身的加固效果比较好，成本比较低，可以显著降低软基的沉降值。
        3.4塑料排水板加固处理法
        首先要在待加固处理的软土路基上面铺设一层水平垫层，之前需要对路基表面上存在的杂物进行仔细清理，排除掉上部残存的积水，之后再在其上面铺设一层厚度为30-40cm的砂砾石，并运用吨位为6-8t的压路机械设备进行碾压。如果路基路面呈现为向上拱的变化，那么可以相应地插入塑料板。经过上述施工操作之后，可以自然地排除掉水平垫层上面残存的积水。在此基础上，可以科学地在垂直方向上设置塑料排水板，但是要注意对实际的安装顺序进行控制，一般主要包括如下几个流程与步骤：基准定位→管靴安装→下降套管→打设到预定位置→套管提升→剪切排水板→检验与记录质检数据→调整到恰当位置。通过该种设置塑料排水板的方式，也可以起到加固路基的作用。相较于其他几种软基加固方法，该种加固方法的操作更加便捷，成本也更低。
        结语
        在设计软土路基施工的过程当中需要遵循“因地制宜、满足标准、安全性、经济性、便捷性”的原则。全面考虑到自然环境、工程造价等多方面因素的影响。如果在软土路基处理过程当中采用的方式不合理，极有可能引起严重的后果。因此需要高度重视通过科学、合理的方式来处理软土地基，确保公路的质量，延长公路的使用寿命，除此之外，还有利于保障行车的安全。
        参考文献
        [1]计国丰.公路工程软土路基施工技术探讨[J].科技风，2020(02):111.
        [2]汪源.公路设计中软土的处理策略探析[J].四川建材，2019，45(11):154-155.