浅谈道路设计中路基常用软基处理方法

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　　【摘要】：随着经济的快速发展，公路的大规模修建，路基的软土问题已成为影响工程质量、建设工期等关键因素之一。本文阐述了在道路设计中，针对软土地基常用到的处理方法，及相关的施工注意事项，为道路建设中软基处理提供参考。
　　【关键词】：道路设计，软基，浅层处理方法，深层处理方法
　　在我国，地质情况复杂多变，其中软土分布广泛，给公路工程建设带来较大的影响和公路隐患，成为公路工程关键问题之一。在道路设计时应尽可能避开天然含水率高、孔隙大的软土地区，但有时却不得不将路线选在明知是相当软弱的软土地基地区。在软土地区修建公路，高路堤存在着稳定性差和过大的变形沉降，而低路堤在交通荷载的作用下，常使道路沉降变形，严重影响道路的质量和使用，由此造成巨大的经济损失。所以探讨道路设计中软基的处理方法则成为必要了。
　　一、 道路设计中软基处理的基本原则
　　所谓软土，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土层。软土的物理力学性质差，具有天然含水量大、强度低等特性。而不同的地质，其处理的方法也就大不一样。这就需要设计人员要全面考虑到软基处理的基本原则：综合考虑地基条件、环境条件及施工条件，并结合公路工程旱线状的分布，地质条件千变万化的特点，采用动态设计的方法，从而选择恰当的处理方案。同时，在道路设计时，也要考虑工程中资金和工期的因素。
　　二、 道路软基处理方法
　　在道路设计中，经常会遇到因道路地质的问题而考虑如何选择经济且合理的处理方法。下面就针对在公路工程中常见的软基土质，来分析选择合理的处理方法。
　　（一） 道路软基浅层处理方法
　　1. 表层排水法
　　在道路设计中，当遇到土质较好却因为含水量大而导致的软土地基时，用表层排水法效果更佳。表层排水法就是在填土之前，在地面开挖沟槽，以排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，从而保障施工机械通行。当然，为了发挥开挖后的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性较好的碎石或砂砾。
　　2. 表层压实法
　　当地表层软弱土层为砂土或亚粘土等时，常采用表层压实加固。但是，处理效果主要还取决于土质和含水率，而且还看施工过程中的分层厚度、压实机械性能和压实遍数，压实土的含水率应控制在最佳含水率左右，当含水率偏大时可以采取晾晒或者是拌些石灰吸水等方法进行预压处理和分层压实。
　　3. 砂垫层法
　　砂垫层法大多用于软土距地面不深且厚度薄的情况，不必采用深层处理等方法就使其达到沉降稳定的效果。砂垫层的作用是为了加固地基和增强排水，一般在软土地基上敷垫0.5～1.2米左右厚的砂垫层，从而达到固结软土层，也使砂垫层起到上部排水层作用来增强排水加固地基。垫层的材料一般选用砂砾，并宜采用级配良好、质地较坚硬的粒料，其颗粒的不均匀系数最好不能小于9，或者采用天然级配砂砾料，其最大粒径小于或等于6cm，砾石强度大于或等于四级。但是，在极软的地基上，仅仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行，需要较厚的砂垫层，并且是不经济的，所以通常与表层排水等方法并用。
　　4. 土工织物法
　　土工织物法就是利用编织式土工格栅或者是土工布，铺设在软基表面，通过土工织物改变和调整土层之间的应力，增加软基的稳定性，减少路基基底的不均匀沉降，减少总沉降量。土工织物突出的优点就是重量轻，整体连续性好，施工方便，抗拉强度较高，也有较好的耐腐蚀和抗微生物侵蚀性。施工时在平整好的下承层上，铺设路堤底宽度的土工聚合物，摊铺时应紧贴下承层，拉直平顺，不使之出现折皱、扭曲和重叠等现象。在斜坡上摊铺时，还应保持一定的松紧度；同时在铺设土工聚合物时，应在路堤每边各留足够长的锚固区间。
　　5. 添加剂法
　　当表层为粘性土时，在粘性土内渗入添加剂，就很好的改善地基压缩性能和强度，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定和固结的效果。通常使用的添加材料有生石灰、水泥和熟石灰。石灰类的添加材料可以通过现场拌和或厂拌，除了能降低土壤含水量外，对被固结的土长时间后还会发生化学性固结，使粘土成分发生质的变化，使土质稳定，从而保证地基较好的质量。
　　（二） 道路软基深层处理方法
　　1. 袋装砂井法
　　袋装砂井法在高等级公路软基处理中应用很广泛。通常采用的是袋装砂井排水固结措施，其施工简便，费用也较低，加固效果较好。施工时将袋装砂放入套管井内，填塞密实，逐节拔出套管，顶面铺设水平砂垫层或者是排水砂沟。软基中的水分在上部路基填土载荷的作用下，通过砂与水平砂垫层或纵横相连通的排水砂沟相通，形成排水通道，使软基中的水分排走，从而达到排水固结软基的目的。
　　2. 挤密砂桩法
　　在砂性土中，采用挤密砂桩法效果更好。其采用类似沉管灌注桩的机械和方法，通过冲击和振动，把砂挤入土中而形成的。挤密砂桩的主要作用是将地基挤实而排水固结，从而提高地基的整体抗剪强度与承载力，以减少地基的沉降量和不均匀沉降。但是这种方法不适用于饱和的软粘土地基处理。
　　3. 振冲碎石桩法
　　与其它方法不同，振冲碎石桩法是与四周土共同组成复合地基。碎石桩处理软基过程就是用振冲器产生水平向振动，在高压水流作用下边振边冲，在软弱地基中成孔，再在孔内分批填入碎石料，这时振冲器边振动边上拔，从而使得碎石料振挤密实。碎石料能成桩主要是依靠四周土的拥挤，以及自身碎石料振实而产生的石料之间的咬合力的作用而形成的碎石桩桩体。碎石桩就其本质而言仍是地基的一部分，但它又能起到桩的支承作用，故而它与周围土体共同组成的地基为复合地基。碎石桩桩体是一种散粒体的粗颗粒料，它具有良好的排水通道，有利于地基土的排水固结。因此，在软基处理中，特别是具有高填土桥头等过渡路段，为了减少地基土的变形，提高地基土的承载力，增强地基土的抗滑稳定能力，通常就采用碎石桩加固处理。
　　三、 结束语
　　目前对软土地基处理的方法很多，各有所长，并且要根据各自特点和使用范围，考虑工程造价等综合因素来选择技术可靠、经济合理、安全适用的软基处理方案。同时，应结合所处路段的实际情况定出比较好的方案，也要注意在有些软基处理时可以采用多种方案相结合的方式进行施工，从而保证道路质量的同时还满足工程的施工、投资、工期等要求。

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