郑启栋
云南皓泰公路勘察设计有限公司 云南省昆明市 650213
摘要：随着社会的发展和科技的进步，各种公共设施的改善人们的生活舒适性逐渐受到重视。其中，高速公路作为人们出行的必要公共措施，已成为人们关注的焦点。路基是公路工程的重要组成部分，在公路工程中发挥着巨大的作用。因道路建设条件还有公路建设项目特点，需要穿越不同的地质区域，造成公路工程中，经常会遇到软土等不良地质现象，由于软土本身的特点，极大地增加了公路建设进度的难度。如果不采用科学的处理技术，软土地基将对公路建设造成极大的危害，甚至威胁到公路工程的正常使用。因此，在软土地基的施工过程中，需要探索软土路基的发生环境，结合具体情况，采取准确的处理措施，保证软土地基处理质量，从而提高公路工程的整体质量。
关键词：公路软土路基设计分析稳定性
软土地基主要是指土层有机物质含量达到公路行业规定标准的地基类型，具有触变性、透水性低、抗剪强度低、高压缩性、不均匀性等特性，未经妥善处理在公路建设中会出现路堤失稳、路段不均匀沉降、桥台变位损坏等消极现象，严重时还会引发工程事故，不利于我国公路工程建设与发展。基于此，为提高公路工程质量，探析公路设计中软土地基设计方略显得尤为重要。
一、软土工程特性及软土地基设计原则
1.1软土工程特性
1.1.1孔隙比
对于天然软土，其孔隙比高于相同垂直压力条件下的重塑土。可见，天然粘土可能都属于欠固结土。但事实上并非如此。天然软、粘土该特征和缓慢沉积时的颗粒接触点产生的胶结对压密有阻止作用有关。ICL曲线，是土在重塑以后形成的平均压缩曲线。因不同土有不同成分，纵坐标为孔隙比。在相同压力条件下，对于天然土，其孔隙比比重塑土高很多，但曲线斜率却完全一致。
1.1.2透水性
天然粘土为架空结构，在较大的孔隙之间会产生透水通道，所以其透水性也很强。很多资料都表明，结构发生破坏前，固结系数能达到相同条件下其它土15倍。然而，对固结系数有直接影响的因素还包括压缩系数，对于重塑土，在固结系数很低的主要原因正是压实系数很高。从渗透系数角度讲，因孔隙比较高引起的天然土渗透系数，会达到重塑土2-4倍。
1.1.3压缩曲线
对于天然粘土，其压缩曲线中，初始段趋于平缓，如果压力超出某个数值，则曲线将产生一个陡降段，同时不断向重塑土对应的压缩曲线方向靠近。由于这一数值比上覆压力大，所以很多人都从超固结角度出发，将这一数值和上覆压力的比视作超固结比。如此一来，就高孔隙比角度讲，天然粘土可能是典型的欠固结土。但是从压缩曲线的整体形状来看，通常都属于缓降形。由此可以看出，直接将重塑土方面的研究成果应用于天然粘土，则不仅会造成混乱，而且还会带来一系列新的问题。事实上，上述提到的这个数值是结构强度的一种重要表现，而这一数值和上覆压力的比则属于结构应力比。
1.2软土地基设计原则
在对公路软土地基进行设计过程中，还应遵循一定的原则，保证软土地基的承载能力能够满足要求，保证公路建设的质量，使得公路达到规定的使用年限，减少公路工后沉降等情况。公路建设软土地基具体的设计原则如下：首先在设计过程中，对于软土地段，特别是深厚软土或高填土路基，应尽量避开，或者进行路桥方案比选，采用桥梁方案；其次还应根据现场地质情况，综合考虑工程造价、工程建设工期等的影响，选择合适的处理方案。
二、公路软土地基处理方法选择
2.1垫层处理法
该方法主要就是指在软土地基位置采用其它材质进行铺垫的方式进行处理，进而也就能够有效提升其承载力效果，改善原有软土地基应用不良的状况。基于不同的垫层所用材质来说，当前比较常见的主要有砂垫层、碎石垫层、掺合料垫层等，这些垫层处理方式的应用均能够表现出理想的承载力提升效果，并且还能够在一定程度上发挥出排水效果，从施工进度上来说也具备着一定的优势；但是却需要针对施工所用材料进行严格把关，确保其能够体现出较强的施工处理效果，避免出现材料应用不当，或者是材料数量应用不足的问题。
2.2强夯法
所谓强夯法,就是将几十吨的重锤从几十米的高度自由落下，对湿软地基进行强力夯实，以提高其强度,它是在重锤夯击法的基础上发展起来又与之截然不同的--种新技术。用强夯法加固的土基，承载力会明显提高,沉降量也会降低。这种方法如采用大的单击夯击能量，可使地基的加固深度达10-20m，甚至更深。
关于强夯法的原理，简单的说就是:在强夯过程中，土体中的微小气泡的体积被压缩，土的空隙减小，土体局部液化，土体的结构破坏并且强度下降到最低值。随之在夯击点周围出现径向裂隙，形成树枝状的排水网络，加速了土体的固结。继而因粘性土的触变性，使土基的强度得到恢复和增强。采用强夯法施工时，首先应通过试夯取得必要的施工参数，据此布置夯击点(一般按方形布点)，并拟定夯打遍数和每遍夯打次数以及前后两边夯打的间隔时间。夯打法施工机具很简单，可用50- 100t(1t=1000kg) 的吊机或三角架。锤重一般为10-20t， 底面积3-6m2,自由落高10-20m，加固深度可达10-20m。 公路软土地基处理的措施还有浅层处治、轻质路堤及加筋路堤、反压护道、砂井、袋装砂井、塑料排水板、粒料桩、加固土桩、粉煤灰桩、抛石挤淤、单向土工格栅、双向土工格栅等，我个人的知识水平及经验有限，就向大家介绍以上几种软土地基处理的措施，有不妥的地方还请大家见谅。
三、软土地基具体处理措施
3.1换土垫层技术
对于处于饱和状态的软土地基层或者是淤泥质黏土地基层，需采用换土垫层技术对其进行处理，也就是先使用推土机或者是挖掘机等设备除去表层土，再通过换土垫层法处理地基。在换土垫层法中，所换的土通常为透水性良好的材料，如砂土、碎石或者是矿渣等等。另外，在进行分层填筑时，需要选取风积砂开展填筑施工，并将天然砂砾填筑于风积砂的左右两侧，其中应将砂砾的含土量控制在5%以内，将填筑宽度控制在1m以上。选取风积砂材料的目的是由于这种材料本身具有较好的稳定性以及透水性，使得风积砂材料在接触到水之后不会立刻软化。然而，如果风积砂材料吸收过多的水之后，仍旧会出现承载力下降问题，所以需配合使用天然砂砾，尽可能地排除路基水分，从而使路基尽可能的干燥，达到增强路基稳定性的目的。
3.2强夯置换
强夯置换是强夯用于加固饱和软粘土地基的方法。强夯置换法的加固机理与强夯法不同，它是利用重锤高落差产生的高冲击能将碎石、片石、矿渣等性能较好的材料强力挤入地基中，在地基中形成一个一一个的粒料墩，墩与墩间土形成复合地基，以提高地基承载力，减小沉降。
3.3挤实砂桩法
该方法主要是通过振动或者是冲击等形式，使石或者是砂等材料快速地进入到软土地基结构内部，从而促使软土地基结构内部出现密实柱体，达到增强软土地基结构抗剪强度的目的，防止公路出现沉降情况。在软土地基满足以下条件后，才能够使用挤实砂桩法，也就是换填施工难度相对较大、软土层相对较厚、地基土组成土质结构为非饱和性的砂土或者是黏性土。通过挤实砂桩技术的合理应用，能够有效提升地基土的密实度，避免砂土在受到震动或者是地震的影响作用下发生液化情况。
结语：
希望通过广大公路设计者的不懈努力，我国软土地基的设计将在未来变得越来越优秀。
参考文献：
[1]常乐.公路设计中软土地基的设计探讨[J].建筑工程技术与设计,2018,(30):913-914.