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公路工程软土路基的设计处理分析马波

发表时间：2020/12/21 来源：《基层建设》2020年第24期作者：马波陈礼游

[导读] 摘要：随着经济和各行各业的快速发展，软土路基是当前公路工程施工中比较常见的一种路基形式，其本身的承载能力比较低，如果没有进行有效处理，就容易诱发路面沉降等病害，加强软土路基设计处理显得尤为关键。

        黔东南州交通勘察设计院贵州凯里 556000
        摘要：随着经济和各行各业的快速发展，软土路基是当前公路工程施工中比较常见的一种路基形式，其本身的承载能力比较低，如果没有进行有效处理，就容易诱发路面沉降等病害，加强软土路基设计处理显得尤为关键。文章以公路工程软土路基为研究对象，对其设计要点与处理对策进行了重点分析，以期有效提升软土路基处理的质量。
        关键词：公路工程；软土路基；设计要点；处理对策
        引言
        公路工程在交通基础设施建设中起着非常重要的作用，它为人们的出行提供了便利，促进了地区之间的经济发展。路基施工是公路交通建设的基础和最关键的环节。公路路基施工质量直接决定着公路的质量和行车安全。公路工程软土路基处理不当，会导致公路路基下沉、积水、坍塌等问题，不仅对公路交通造成一定影响，而且会造成公路建设资源的浪费。为有效提高公路工程施工质量，必须从处理好软土路基，采取科学的处理技术，加强管理，提高各环节的施工质量。
        1公路施工中软土基地的特点
        由淤泥和砂石等组成的相对软弱的土层为软土基地，软土基地的强度不高，含水量大，透水性能不佳，在外力的冲击与碾压下，通常会产生较为明显的压缩，没有坚固性。不仅如此，软土基地中含些许的有机物质，隙比在1.0-1.9之间，在重物的负荷下，很容易导致变形，发生路面塌陷的状况。软土基地的固结系数不高，在外力的干扰下，稳定性受到十分显著的影响，阻碍施工进程。除此之外，有些基地主要由饱和黏土组成，很容易压缩，出现有差别的沉降现象，在施工的过程中，需要重视路基本身的特点，如果选择了不适当的方法，就会破坏挼图路基的基本组成结构，还会让固状土体向流态土体转变，将极大的负面影响带给软土路基的承载力，减少了公路的使用寿命。
        2公路工程处理软土路基的原因
        软土路基是公路工程施工过程中常见的一个难题，软土路基对整个公路工程的质量有着很大的影响，如果不采取有效的处理技术，进行软土路基处理，则会导致公路变形、路基下沉凹陷等问题，这些问题不仅影响公路的美观，最重要的是会造成交通安全事故。软土路基的土壤强度低、承载力弱、抗压力弱，还非常容易受到环境因素的影响。因此，公路工程施工部门在处理软土路基的时候需要考虑到软土路基的特点，针对性地对软土路基的土质特点进行改善，增加路基强度。处理软土路基的具体原因分析如下：
        2.1变形与沉降
        由于软土路基的土壤质地特殊，容易受到环境因素的影响，在高温或者强降雨的情况下极易发生变形，从而引起公路路基下降、凹陷。如果在施工的时候不处理好软土路基的相关问题，最后等到公路工程投入使用之后，在大量车辆的荷载压力作用下，超出软土路基的承受范围，路基就会发生变形和沉降，路基的沉降与变形进而影响公路的结构。因此，必须处理好软土路基。
        2.2土壤强度、抗剪切强度低
        软土路基还存在土壤强度低以及抗剪切强度低的缺点，这主要是因为软土土壤长期处于太阳光暴晒的环境中会改变土壤的结构，使原来的絮状结构变成流动的状态，降低了路基的强度；除此之外，软土的渗透功能较弱，土壤不能快速地渗透水分，需要经过很长的时间才能进行固结，经过长时间的排水固结，软土路基的抗剪切强度会受到一定程度的影响。
        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。

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该种路基处理方法主要适用于那些比较薄的软土层施工处理中，并且在经过施工处理完毕后显著降低公路路基的沉降量。
        3.2化学固结法
        化学固结法是现代公路工程软土路基施工中常用的一种处理方法。与换填法那种通过更换土壤改变软土地基土质的方法相比，化学固结法也是通过改变土壤性质来增强土壤强度，但是其施工难度相对较低，更加容易实现。化学固结法是通过向软土地基中添加其他物质来增强地基强度，通常所采取的技术包括灌浆法和高压喷注浆法。无论是哪种技术，其原理都是相同的，都是通过向软土地基中加入胶结性较强的固化液与软土混合，增强软土的粘结性，使其能够快速固结。
        3.3粉喷桩施工技术
        近年来，粉喷桩施工技术逐渐成熟，在处置软土路基中越来越常见。粉喷桩采用石灰、水泥等分状体固化剂对软土路基进行搅拌，使固化剂与软土共同形成稳定的土桩。除此之外，还需要掺加添加剂，产生理想的物理化学反应，使软土趋于稳固。在进行粉喷桩施工之前，需要对其施工工艺进行试验并记录各项工艺的参数。若施工面积较大，还需对单桩和复合地基进行承载力试验，在确定好各项技术数据前提下，才能确保粉喷桩施工工艺的质量。另外，对于注入的浆液不能发生离析，供浆必须连续，固化剂及外掺剂用量必须准确无误记录，以便后期检查。
        3.4土工织物法
        土工织物法一般适用于大面积土工织物铺设的软土层，有利于公路施工机械在土层上顺利施工，保证软土层的均匀受力，避免填方产生的承载力不均匀造成局部路基沉降和位移，增强软土路基的承载力。土工织物法利用桩网法进行处理，首先在软土路基的各个方向安置一些木桩，再用钢筋连接木桩，形成桩网，然后对桩网内铺设的土工织物进行填方。这些木桩会承载填方压力，铺设的土工织物也会分散承载压力。需要注意的是，填方材料会给软土路基施加压力，要避免压力过大而导致软土路基发生沉降或坍塌。
        3.5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。
        3.6加筋路基处理法
        该种路基处理工艺与方法也是当前公路软基区域中路堤加固中比较常用的一种加固方法。如果加固的高路堤填土，那么适宜借助土工布加以隔垫，这样可以在很大程度上对软基和路基的侧向位移进行限制，同时也有利于增加其侧向的约束能力，降低整体的应力水平以及提升公路路基的整体刚度和稳定性。此外，通过在公路软土路基中有效地运用加筋路基法，也有利于提升加固施工的效率，缩短整体的施工工期，降低加固施工的成本，增加整体的加固施工效益。
        结语
        综上所述，为保障公路工程路基施工质量要求，需要先从路基基底部分着手。若对软土路基处理不到位，势必会影响公路路基质量，为此我国在公路工程施工过程中，需加倍重视软土路基施工质量。本文就软土路基施工过程中所存在的问题及处理技术进行分析，以期可以改善软土路基所存在的问题，从而提高公路工程施工质量。
        参考文献：
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        [2]尹科.软土路基施工技术在公路工程中的应用[J].安徽建筑，2018（4）：213.
        [3]张伏龙.公路路基施工中常见问题及其处理措施分析[J].建材与装饰，2016（8）：255-256.
        [4]吴泽勇.公路施工中软土地基处理技术及重要性[J].科学家，2016（4）：128-129.