摘要：在公路建設(shè)中軟土地基非常常見(jiàn)，其含水量相對(duì)較大且抗剪強(qiáng)度相對(duì)較低，這些都會(huì)給公路路基穩(wěn)定性帶來(lái)影響，因此必須重視軟土地基設(shè)計(jì)工作，以此來(lái)提升公路建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：軟土地區(qū);公路路基;設(shè)計(jì);處理;方式

Key words： soft soil area;highway subgrade;design;treatment;method

1  軟土土質(zhì)地區(qū)公路路基設(shè)計(jì)

1.1 軟土填方路基設(shè)計(jì)

1.1.1 普通填方路基設(shè)計(jì)  該項(xiàng)目中涉及到的普通填方路基填方邊坡率可以將邊坡高度、基地工程、地質(zhì)條件以及填料作為依據(jù)，在對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)勘察后與路基基地地質(zhì)情況進(jìn)行結(jié)合，普通路基邊坡坡率可參照表1。

要想保證邊坡建設(shè)效果，在進(jìn)行邊坡建設(shè)時(shí)可以使用超寬碾壓削坡土方，形成弧形邊坡;在一些路段中會(huì)出現(xiàn)放坡受限情況，此時(shí)可以做收坡處理，通?？梢允褂脫鯄χ踅Y(jié)構(gòu)、護(hù)肩支擋結(jié)構(gòu)及護(hù)腳支擋結(jié)構(gòu);可以將護(hù)坡道設(shè)置到填方邊坡坡腳位置，可以將寬度設(shè)置為1m，橫坡外傾為4%;若為浸水式路基在防護(hù)時(shí)可以采用M7.5漿切片石鋪砌。

1.1.2 低填淺挖路基設(shè)計(jì)  ①要想保證低填淺挖路基強(qiáng)度、壓實(shí)度等可以滿(mǎn)足要求，在施工時(shí)可將石渣作為換填材料。如土質(zhì)挖方段路基無(wú)法達(dá)到CBR及壓實(shí)度要求，也應(yīng)采用此種方式對(duì)路基進(jìn)行處理。②在地下水發(fā)育的同時(shí)地形可以起到排走作用，可以將碎石設(shè)置到盲溝中，以此來(lái)排除地下水與路面下層滲水。③可以將18t壓路機(jī)運(yùn)用到壓實(shí)沉降施工中，在使用時(shí)應(yīng)對(duì)相鄰位置反復(fù)兩次碾壓，然后測(cè)量高程，將高程偏差控制在5mm以?xún)?nèi)，標(biāo)準(zhǔn)差在3mm以?xún)?nèi)。

1.1.3 填挖交接處路基設(shè)計(jì)  ①縱橫向上路基，橫向坡陡在1：5時(shí)，可以在原地面進(jìn)行臺(tái)階開(kāi)挖，臺(tái)階寬度控制在2m左右，橫坡內(nèi)傾斜設(shè)置在4%，縱向臺(tái)階開(kāi)挖位置達(dá)到路床底部標(biāo)高位置后還應(yīng)沿著路床方向繼續(xù)挖10m，這樣可以將填挖路段的路基與路面進(jìn)行有效的銜接與過(guò)渡，同時(shí)將壓實(shí)度控制在96%。填筑作業(yè)可以從最下面一層臺(tái)階開(kāi)始，縱向填方路段10m內(nèi)所使用的填料與普通填筑段材料相同，壓實(shí)度控制在96%。②橫向位置半填半挖路基，可以在道路中央隔離帶位置設(shè)置橫向超挖交界，若路基填挖交界位置與路基外緣距離比半幅路基寬度小時(shí)，可將路基一邊半幅全部開(kāi)挖。在路床深部位置土體超挖進(jìn)行回填與碾壓，壓實(shí)度在96%左右。③在進(jìn)行土質(zhì)路基挖方時(shí)可以在路床80cm位置實(shí)施超挖回填，回填時(shí)可以使用非粘性土。填埋交接處位于地下水發(fā)育處可以在交接位置設(shè)置碎石盲溝。假如開(kāi)挖位置巖石較多就不得進(jìn)行超挖，可以采用填石路基。④要想有效的避免因沉降不均勻所導(dǎo)致的路基裂縫可以設(shè)置土石柵。⑤在控制地下水給路基帶來(lái)的破壞時(shí)可以將橫向滲溝設(shè)置在填挖交界位置并可以與縱向滲溝進(jìn)行連接，將地下水排出。

1.1.4 構(gòu)造物過(guò)渡位置路基設(shè)計(jì)  ①橋梁臺(tái)后路基。主要工序包括：先對(duì)柱式臺(tái)填土進(jìn)行壓實(shí)處理，壓實(shí)位置至臺(tái)帽底部，然后進(jìn)行鉆樁，最后進(jìn)行臺(tái)帽施工;在座板式橋臺(tái)位置進(jìn)行填土，然后壓實(shí)，壓實(shí)位置到承臺(tái)頂部，然后進(jìn)行鉆樁，最后開(kāi)挖完成承臺(tái)施工;薄壁式橋臺(tái)施工時(shí)先完成橋臺(tái)施工，然后再填筑臺(tái)背;肋板式橋臺(tái)施工先做好肋板與承臺(tái)，然后將填土填埋到臺(tái)帽位置，在進(jìn)行壓實(shí)后實(shí)施臺(tái)帽作業(yè)。橋臺(tái)縱向30m位置處，路面地面部位與地面位置上1m處填土壓實(shí)度控制在96%。其它區(qū)域的壓實(shí)度應(yīng)符合相關(guān)要求，96%壓實(shí)區(qū)域與普通區(qū)域填料相同。在橋臺(tái)背后位置會(huì)有一段距離壓實(shí)困難，此時(shí)可以采用人工壓實(shí)方式，確保壓實(shí)度在93%。在橋臺(tái)背部位置設(shè)置碎石盲溝，盲溝底部高度設(shè)置在60cm，盲溝地面及盲溝頂面分別位于背墻底部與路面層底部?？梢栽诿享敳堪罎B土工膜，將一根Φ75曲紋網(wǎng)狀PE硬式管設(shè)置到滲溝底部位置，此時(shí)橫坡與拱部位置橫坡坡度相同，出水位置在耳墻外部，并做好耳墻位置預(yù)留。防滲土工膜型號(hào)是M1/PE，其縱向拉伸強(qiáng)度應(yīng)控制于12kN/m左右，縱橫向拉伸斷裂伸長(zhǎng)率控制在300%左右，縱橫向直角拉伸強(qiáng)度控制在40N/mm左右，CBR頂破強(qiáng)度控制于4kN左右，垂直滲透系數(shù)控制10-11cm/s。②涵通臺(tái)路基設(shè)計(jì)。此段可用非反開(kāi)挖施工方式，用粗砂填筑。臺(tái)背部可以采用人工方式進(jìn)行夯實(shí)，并確保其可以符合夯實(shí)要求。圓管涵背開(kāi)挖時(shí)可以采用反開(kāi)挖方式，回填時(shí)使用粗砂。反開(kāi)挖斷面設(shè)計(jì)為倒梯形，底部寬度控制在100cm，坡率是1：0.5。當(dāng)填筑位置達(dá)到涵頂50cm位置時(shí)，石屑兩側(cè)位置可以包裹上3m的粘性土，該步施工可以與填料作業(yè)同步進(jìn)行。若臺(tái)背回填使用穩(wěn)定土石可以分層進(jìn)行碾壓，壓實(shí)度控制于96%以上。

1.2 軟土路基挖方路基設(shè)計(jì)

在進(jìn)行挖方路基設(shè)計(jì)時(shí)可以從路線設(shè)計(jì)開(kāi)始，確保路基的穩(wěn)定性并對(duì)路塹挖掘深度進(jìn)行控制，同時(shí)還應(yīng)避免給周邊環(huán)境帶來(lái)?yè)p傷。所以要對(duì)于邊坡的高度、土質(zhì)的濕度、土質(zhì)的密實(shí)度、地下及地表水、土質(zhì)的成因及類(lèi)型、自然坡道穩(wěn)定性與已有人工坡道穩(wěn)定性等充分考慮。巖石挖方邊坡設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)巖石情況、風(fēng)化程度、開(kāi)挖高度、地面及地表水、邊坡穩(wěn)定性以及巖石平衡性等充分考慮，應(yīng)確保其穩(wěn)定性與安全性。

在該項(xiàng)目中挖方路段主要在上柏立交以及獅山立交段，在上柏立交位置有三處深挖路塹，邊溝為矩形或蝶形，寬度控制在2.6m，起到碎落臺(tái)作用。邊坡高度在12m以上時(shí)可以設(shè)置邊坡;邊坡高度小于12m時(shí)，每10m為一級(jí)，每一級(jí)之間可以設(shè)置寬度為2m的平臺(tái)與截水溝。最后邊坡高度在12m以下時(shí)可以不設(shè)置平臺(tái)。平臺(tái)傾斜角排水坡度向外4%。為了保證其美觀性可以設(shè)施為弧形，半徑控制在5m。

在對(duì)該項(xiàng)目路段邊坡土質(zhì)及高度進(jìn)行分析后，邊坡開(kāi)挖時(shí)應(yīng)遵循以下原則。①普通土質(zhì)邊坡坡率控制在1：1～1：1.5。②砂巖路段與泥巖路段。中度風(fēng)化至微風(fēng)化路段邊坡坡率管控于1：0.75～1：1。強(qiáng)風(fēng)化路段至全風(fēng)化路段邊坡坡率管控于1：1～1：1.5。③在進(jìn)行深路塹挖方邊坡設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)地形進(jìn)行充分勘察，并根據(jù)相關(guān)要求保證其符合規(guī)范要求，保證其穩(wěn)定性。

2  軟基處理方案

2.1 原軟土路基處理方案分析

此次工程主要將路基改造作為主要方式，在實(shí)施軟土路基作業(yè)時(shí)采用了換填處理方式、超載預(yù)壓處理方式及CFG處理方式等。橋頭軟土路基處理時(shí)主要是預(yù)應(yīng)力管樁處理方式。

2.2 淺層軟基處理方案

若橋頭路段、涵洞路段軟土埋設(shè)通常在3m以下，填土高度在6m以?xún)?nèi)的路段、軟土分布的橫向變化比較大、半填半挖路段可以運(yùn)用換填處理法;可把石渣、砂礫等穩(wěn)定性好及透水性強(qiáng)的材料做為換填材料。在使用換填法時(shí)應(yīng)先將路基位置的軟土清理干凈，換填砂礫等，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓實(shí)及填筑工作，以此來(lái)增加路基強(qiáng)度。此種處理方式得到了廣泛的應(yīng)用，可以得到良好的效果，且施工簡(jiǎn)單并可以對(duì)質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)影響。

2.3 改擴(kuò)建施工中軟土路基厚度達(dá)3m以上的處理方案

佛山一環(huán)中舊路堤主要以填砂路堤為主，在處理此類(lèi)路基時(shí)采用人工填砂方式挖掘工作面，實(shí)施加固施工時(shí)可以采用特殊的防護(hù)方式，并充分考慮所制定的軟基處理方案是否可行并對(duì)其中的影響因素進(jìn)行充分的考慮。復(fù)合地基處理方式在此次工程中會(huì)用到，主要有素砼樁及CFG樁基水泥攪拌樁等。在對(duì)改造工程及軟土分布情況進(jìn)行分析后可以知其特點(diǎn)與屬性，并在變形協(xié)調(diào)原則的基礎(chǔ)上對(duì)改造段進(jìn)行處理，主要的處理方案如下：①采用換填法處理原路段并對(duì)軟基厚度進(jìn)行充分的考慮，在加寬老路段時(shí)可以使用水泥攪拌樁。②老路段施工時(shí)采用堆載預(yù)壓處理及袋裝砂井處理方式，在此次加寬時(shí)可以采用素砼樁。③老路段在進(jìn)行路段處理時(shí)采用深層攪拌樁，在此次加寬時(shí)可以采用水泥攪拌樁。④老路段在路段處理時(shí)使用預(yù)應(yīng)力管樁處理方式，在此次加寬時(shí)可以采用CFG樁。⑤將2層至3層土工格柵設(shè)置在處置路段。

2.4 新建路段軟土路基處理方案

①裸露于表面的軟土可以運(yùn)用換填方式，將深度控制在3m以上。②若軟土路基底部埋設(shè)深度在3m以上12m以下時(shí)可以采用水泥攪拌樁處理方案。③軟土路基埋設(shè)深度在12m以上20m以下時(shí)通常會(huì)采用CFD樁處理方案。④若軟土路基受到凈空的限制可以使用高壓旋噴樁處理方案。

2.5 樁基處理質(zhì)量檢測(cè)與驗(yàn)收

2.5.1 水泥攪拌樁處理方案  ①成樁7天以方可利用淺部開(kāi)挖鉆頭實(shí)施開(kāi)挖作業(yè)，在停漿面下深度達(dá)50cm時(shí)對(duì)攪拌的均勻度予以檢查，并測(cè)量水泥攪拌樁的直徑。②成樁28天后實(shí)施鉆芯采樣，檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度及樁體承載力，取樣不得少于3根。此外還應(yīng)對(duì)單個(gè)樁體縱向承載力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保其在103.7kN，檢測(cè)樣本不得少于3根。③在成樁28天后還應(yīng)檢測(cè)復(fù)合地基縱向抗壓載荷力，每個(gè)施工地點(diǎn)檢測(cè)樁數(shù)不得少于3根，確保其承載力可以符合要求。④檢測(cè)后若樁身質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題可以采用抽芯方式對(duì)試驗(yàn)樁強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè);抽芯檢測(cè)沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)樁要求可以抽檢周邊樁，以此來(lái)判斷是否屬于個(gè)別情況，如果還是沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對(duì)該范圍內(nèi)的樁體進(jìn)行檢查，并實(shí)施補(bǔ)樁措施。

2.5.2 素砼樁處理方案  ①素砼樁處理時(shí)可以在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置旁站監(jiān)理，對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。②正式施工前應(yīng)先做好原材料檢驗(yàn)工作，并對(duì)材料配合比、成孔深度、塌落度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。③完成施工后應(yīng)對(duì)樁的位置、樁體強(qiáng)度、樁頂標(biāo)高及樁基承載力等予以檢驗(yàn)。

2.5.3 CFG樁處理方案  ①檢驗(yàn)的主要內(nèi)容有混合料塌落度、具體樁數(shù)及樁位偏差、夯填度等。②確保CFG樁載荷能力可以滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)樁的數(shù)量可以控制在0.5%到1%之間，每個(gè)試驗(yàn)樁數(shù)量應(yīng)在3個(gè)以上。在對(duì)單個(gè)樁體進(jìn)行載荷試驗(yàn)時(shí)應(yīng)避免樁頭壓碎情況并對(duì)其進(jìn)行加固處理。應(yīng)在規(guī)定的期限內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)并充分考慮樁間土擾動(dòng)情況，樁間擾動(dòng)土承載力及一側(cè)端阻力的恢復(fù)會(huì)使用一定的時(shí)間，通常在冬季恢復(fù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。③在進(jìn)行CFG樁低壓變動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室樣品樁的數(shù)量應(yīng)在10%，確保其完整性。保證符合地基荷載試驗(yàn)中所使用荷載板面積與被檢測(cè)樁受力面積是一致的，可以采用隨機(jī)方式來(lái)選擇試驗(yàn)點(diǎn)。

3  結(jié)語(yǔ)

軟土公路路基設(shè)計(jì)及處理工作具有一定的復(fù)雜性，對(duì)技術(shù)有著更高的要求，因此應(yīng)針對(duì)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題進(jìn)行分析，提升軟土路基設(shè)計(jì)水平，確保公路工程施工質(zhì)量可以滿(mǎn)足相關(guān)要求。