软土地区公路路基设计及地基处理技术研究

软土地区公路路基设计及地基处理技术研究

贺亚栋

身份证号码：142634199610094316

摘要：现阶段，我国社会发展迅速，在经济发展中，公路工程的建设发挥着重要的推动作用，而在公路工程中，路基路面设计工作十分关键。大部分公路工程施工环境较恶劣，地质条件差，经常会遇到淤泥、淤泥质土等软弱土层，因软弱土层的强度低、透水性差、压缩性大，为提高公路软基的承载能力与结构强度，需结合工程实际情况，选用合理的软基处理方法。

关键词：软土地区；公路路基设计；地基处理技术；研究

引言

随着社会经济的发展和科学技术的进步，公路工程也得到了快速发展。在公路建设中，软土地基问题是较为常见的，如果处理不当会给施工带来很大影响，因此，需要对软土地基进行合理分析和处理，提高其质量和强度，为我国经济发展提供良好的基础设施保障。

1公路工程中软土地基处理技术的特点

第一，公路工程施工中的软土地基具有特殊性，因此在对其进行处理时需要充分考虑到这些特点。对此，要科学合理地对软土地基进行处理，选择适宜的技术手段、方法和材料。第二，软土地基的特性体现在以下几个方面：首先，软土地基往往具有较强的流变性、压缩性及较大的透水性等；其次，由于软土地基中常常含有不同程度的水分和气体。这些水分和气体会使软土发生膨胀以及收缩现象。因此软土地基具有很强的不稳定性。最后，在对其进行处理时需要充分考虑到施工中可能发生的危险，如在施工过程中一旦遇到大雨、洪水、地震等自然灾害或设备故障等特殊情况可能会出现中断施工；还可能会因突发事件而出现人工加速处理措施。第三，公路工程中软土地基的处理要充分考虑到实际情况。因为地质环境不一样，处理措施也需要做出适当调整。例如在对湿陷性黄土地区进行路基处理时则可以采用土工合成材料做填料；而在对岩盐性土层进行路基处理时就可以选择水泥、粉煤灰等材料。软土地基的特点主要有：第一，含水量比较大、压缩性强，同时还有一定的抗剪强度的特点。因为土层厚度比较薄，所以在公路建设过程中常常会遇到一些软弱土层，如果不能够采取有效的措施对其进行处理，将会导致公路出现大量的沉降和开裂现象。第二，由于土层含水量比较大、抗剪强度比较低、透水性差等特点，因此在施工中常常会遇到一些不稳定现象。如果在软土层上进行修筑道路或者建筑物时，将会对其稳定性造成影响。第三，对路基进行压实处理后虽然能够提升其整体的抗剪强度与承载力和稳定性，但如果不能够掌握正确的压实方法和压实深度就会导致软土地基中出现大量裂缝现象，进而导致路基失稳。路基在施工完成后通常会需要一定时间来达到稳定状态，在进行公路施工时常常需要使用到一些材料来对其进行加固处理。

2常见的软基处理方法

2.1　换填处理法

公路工程施工路段存在软弱土层，如淤泥质地基、湿陷性黄土地基、素填土地基、杂填土地基等，承载能力差，若软弱土层较浅，土层厚度不超过3m，宜采用换填处理法。暗塘暗沟、湿陷性黄土、淤泥等地段使用换填法；垃圾填埋地段，需深度清理垃圾，换填中粗砂材料或碾压中粗砂材料，避免路基不均匀沉降，提高路基的密实度；稻田地填筑地段，挖除淤泥与腐殖土，换填1~2m山皮石材料，若淤泥厚度大，宜选用抛石挤淤方法；部分路基位于河塘区域，设堰清淤，回填中粗砂，回填高度需超出地下水位线0.5m或达到设计水位线，路堤边坡采用浆砌片石护砌方案。

2.2桩基法

（1）水泥粉煤灰碎石桩

水泥粉煤灰碎石桩是指根据预定的配合比，均匀搅拌水、水泥、粉煤灰、石屑、碎石等原材料后所形成的一种桩体结构。粉土、黏性土等软基宜选用该桩进行加固。水泥粉煤灰碎石桩的力学性质介于柔性桩与刚性桩之间，该桩可处理软基深度20m，桩体呈等边三角形布设，桩顶上铺设50cm中粗砂或碎石。该桩技术现已成熟，但也存在一些缺陷，易出现较大的工后沉降，经过一段时间后，路基方可趋于稳定。

（2）水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩具有环境效益好、施工成本低、成桩效率高等优势特点，但该法也存在输浆量、水灰比控制难度大等多种缺陷。黏性土地基的承载力标准值＜120kPa时，宜选用水泥搅拌桩法；桩间距为1~1.4m，桩径为50cm，以加固土体的质量为基准，单位复合地基承载力至少达到150kPa。

2.3CFG桩施工

CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑、沙、水按一定比例均匀搅拌形成的高黏结强度桩,其取材方便、成本低,且能有效提高地基的稳定性。CFG桩施工也是软土地区地基基础处理的常用手段。在CFG桩施工过程中,施工技术人员要把握以下要点。首先,在密度较高的土体中,CFG桩的沉管作业极易破坏土体结构,从而降低土体的承载能力。因此在开展FG桩施工前,施工技术人员须认真进行试验,科学设置桩体间距以保证桩身质量。其次,沉管过快通常会影响CFG桩的施工效果,同时还会导致缩颈等问题。而沉管速度过慢,或者留振的时间过长,也会使桩顶浮浆量过大,降低桩体的均匀程度。因此,施工技术人员要合理控制沉管速度。最后,如果软土处于饱和状态,桩机振动过小通常会导致断桩等问题。因此,施工技术人员需要根据软土情况选择合适的打桩技术,例如隔桩跳打技术。

3公路工程路基设计要点

3.1路堑设计

公路工程的路基设计中，最为基础的设计环节就是路堑设计。确保路堑结构设计合理，才能够为高质量公路建设奠定基础。在设计路堑的过程中，设计人员需要具有充足的设计经验。要掌握所设计公路在工程地质条件、水文地质条件、边坡高度及施工方法等影响因素，参考以往公路工程设计案例，因地制宜进行路堑设计。需要设计人员全方位掌握公路工程每一路段的设计要求与环境情况，制定出独立的设计方案，满足每一段路况运行需求。在设计路堑时，要求相关设计人员综合考虑施工边坡和原始边坡结构，对路堑设计方案进行科学验算。然后根据不同工况下每段路堑边坡稳定性计算结果，通过反复分析、调整、试验，确定最佳设计方案。与此同时，在公路工程的路堑施工阶段，要求施工部门始终与设计部门形成良好的沟通联系。针对边坡较高的深路堑路段，在施工过程中若发现边坡存在施工问题，则需要通过设计人员对深路堑边坡做出优化调整。

3.2高边坡路堤和陡坡路堤设计

高边坡路堤和陡坡路堤的设计，对公路运行的稳定性与安全性产生一定影响。因此在公路路基设计中，应当重视并做好高边坡路堤和陡坡路堤的设计。要求设计人员全面考察高边坡路堤和陡坡路堤的地理位置、周边环境、水文地质、所需填料等数据。根据考察数据，对高边坡路堤和陡坡路堤进行稳定性分析，形成科学合理的设计方案和完美的施工效果。高边坡路堤和陡坡路堤的设计过程中，要贯彻综合设计和动态设计原则，对路堤断面、排水设施、边坡防护、地基处置等方面进行综合设计。公路工程在施工过程中，若发现路堤设计与实际情况不符或发生变化，应当及时调整路堤设计方案。要对不良地质等特殊路段进行个别勘察设计，并对重要路段进行路堤监控和设计变更，以保证路堤的稳定性。

结语

综上所述，软土地基主要是指强度较低的黏性土、淤泥质土等地基，其含水量较高且土质疏松，孔隙比大、压缩性高等特点。随着经济的发展和社会的进步，我国公路工程建设事业也不断发展，并取得了较大的成就。为了满足现代交通运输发展需要，必须加强公路工程建设中软土地基处理技术的应用研究。目前在我国公路建设过程中，广泛采用的是水泥搅拌桩加固技术和强夯加固技术来处理软土地基，这两种方式在实际应用过程中能够满足工程质量要求，对保证公路工程施工质量起到了良好作用。

参考文献

[1]何昌.软土地基处理技术在公路工程施工中的应用研究[J].工程技术研究,2022,7(20):77-79.

[2]卢向阳.公路工程中软土地基处理技术实际应用研究[J].运输经理世界,2022,16:20-22.