农作礼
【摘 要】公路交通建设已经成为我国当前经济发展的重要因素，越来越多的公路工程建设在我国各种地质环境中，其中不可避免地会在路基路面设计中出现软土地基的情况，而软土地基的形成将严重影响道路施工进度、后期使用质量、后期运营安全，出现如地基沉降、路面开裂等现象。因此文章对公路路基路面设计中的软基处理技术进行分析，通过对软基处理的特征、原则进行阐述，为我国公路路基路面设计软基处理提供有效参考措施，全面保障我国公路交通的后期运营安全。
【关键词】公路路基路面设计;软基处理;处理策略
当前，我国公路交通建设正处于快速发展阶段，公路建设里程及公路建设技术已经处于世界领先地位，但是我国不同地区的地质条件差异大且有很多不确定性，导致在公路路基路面施工中出现较多软土地基（以下简称软基）问题。由于软基具有压缩性较高、透水性小、孔隙比大、强度低等特点，所以在面对软基路面工程时需要进行特殊设计、施工，有效保障软基路面的承载力，确保其能够满足交通运输需要。
1 公路路基路面设计中的软基特征
公路路面设计中对于软基地质的认定主要有以下2个方面因素：一是地基中含水量多、质地松软，这种地质的支撑强度较低，公路路面的施工难度增加且后期质量缺乏保证。二是公路路基施工地基的抗形变能力弱、承载力不高，正常使用时可能无法发现，但是当有重型交通设备使用时就会出现路面沉降问题，甚至会导致车辆不平衡而出现交通事故。因此，在面对软基路面施工时需要进行特殊设计、施工，根据施工环境、软基处理难度、后期影响性，选择最合适的软基路面施工方式，并对软基路面的使用效果进行持续检测。所以软基路面设计需要考虑到施工准备、现场环境、后期使用等一系列因素，从而保障软基公路路基施工高效率与公路工程整体质量提升。
2 公路路基路面设计中软基处理原则
软基是在水流长期积累下所形成的一种地质类型，土体在长期浸泡与生物化学作用下最终形成黏性软土。物理特征主要是压缩性较高、透水性小、孔隙比大、强度低等。我国在针对软基的处理中已经积累了丰富的经验，但是在处理方法的选择上存在盲目性，往往为了追求施工效率而忽视不同软基处理方案的合理性。比如对于深层软基不能使用填埋法，而是要通过振捣、挤压等方式进行处理，多样性的路面软基处理方案使施工选择空间增大，但是对于软基路面施工的合理性就会造成影响。
此外，软基路面的施工质量与器材需要专业化配置，虽然我国路面设计工程数量与规模不断增加，但是施工人员的技术水平无法全面满足工程施工要求，所以软基处理要尽可能加强对现代工程设备的使用，通过工程机械化施工来保证公路路面质量，而公路路基路面的软基处理技术不能单纯地根据施工水平来选择，而是根据地基情况与周围环境、施工条件，结合公路施工周围的地质条件及以后变化的可能性，采用动态的科学处理方案，通过不同方案的有效结合，实现成本低、效果好、速度快的目标[1]。
3 公路路基路面设计中软基处理存在的问题
3.1 软基处理问题不受重视
公路路基路面施工相对于其他工程项目，工程环境、施工环节都更为复杂。公路施工中的地质环境一直处于不断变化的过程，施工中很多环境因素都会影响到施工质量，且软土地质是公路施工中极为常见的因素，如果工程施工时不重视软基设计，只是作为公路路基施工环节中的可能影响点，那么在后期施工中面对软基路面设计时不会有充分的准备，从而导致公路路基路面工程整体进度落后与质量下降。就目前公路施工企业与工程人员的配置来说，对于软基问题并没有形成一个专门的设计处理部门，导致公路施工行业缺乏对软土处理的专业化团队建设。
3.2 软基处理技术不科学
虽然我国对于软基处理能够提供多种方案，但是施工单位在实际施工中对于软基处理技术专业化、规范化需做出合理选择。首先，面对不同地基情况、不同地势难以进行区分，无法从软基的组成情况做好划分;其次，施工单位选择软基处理技术时往往选择高效率、低成本的方式，导致采用的软基处理方式通常不是最合适的;最后，施工单位与设计单位缺乏协作，设计单位并没有直接进行施工现场的勘查或者工程勘察不全面，在出具软基处理设计方案时缺乏针对性，甚至会造成施工企业的成本增加及后期公路质量下降。因此，软基路面处理方案如果没有以实际工程环境数据作为支撑，软基问题的处理效果自然差强人意。
3.3 软基处理人员水平低下
一方面，公路工程软基处理工作效果依靠设计人员与施工人员共同参与;另一方面，软基处理设计对于相关人员的专业化水平要求较高，需要能够快速根据施工环境确定软基路面现状，同时施工人员要根据处理方案进行准确实施，但是部分路面软基问题设计人员的专业水平有限，处理方案出现偏差，以及施工人员在实际操作中出现失误操作，影响最终的软基处理结果，导致公路工程质量不达标。
3.4 对现场的地质条件勘察不够详细
公路路基路面施工设计需要建立在完善的现场环境勘察上，不同环境下的软基施工需要选择不同的处理方案，但是很多时候的公路施工设计都是直接抄袭之前的报告数据，对于实际地质情况及以前相关文献资料的收集不足，很容易导致施工方案与路基路面实际情况存在偏差。
4 公路路基路面设计中软基的处理策略
4.1 换填法
换填法就是把软基路面的地基进行更换，先将软基地质一定深度的软土层进行清除，然后填充其他含水量小、压缩性低、吸水但稳定性好的材料，比如矿渣、碎石都是进行路面填充的主要材料。换填法一般应用在软土层比较浅的地基情况，在实际施工中可以采用机械设备快速施工，需要经过开挖、填充、碾压、实度检测等流程。实际应用过程中主要有以下3个技术要点：一是填充后的路基要满足工程承载力要求，所以要采用矿渣、碎石等承载力强的材料，并對填充后的路面压强进行荷载力检测。二是避免填充后的地基沉降问题，需提前确定软基的深度情况，适当增加换填深度，同时要避免在深层软基中使用换填法。三是针对低温地区的软基处理要考虑到土体冻胀因素的影响，在进行换填时要选择空隙大的材料，避免因寒冷而造成路基冻胀情况[2]。
4.2 抛石挤淤法
抛石挤淤法指直接将碎石材料投入软基路面，不需要使用换填法将原有软基清理。抛石挤淤法所使用的材料以硬质、偏大块的碎石为主，然后再通过压力作用将地基表面的淤泥材质挤压出路基，这样也可以达到对路基地质的更换，这种方法相对于换填法效率更高，但主要应用在流动性大、土壤含水量较高的软基，抛石的速度与数量需要根据软基路面的液性土壤体积确定，如果淤泥数量多、深度大需进行大体量抛石，那么挤压出来的软基淤泥就越多，路面的支撑力和承载力也就越强。抛石挤淤一般用在流动性大、软土层较薄的路基，尤其是软基路面会出现长期积水、池塘的公路施工环境，通过抛石挤淤法可以有效替换原有地基，并达到路基提升的作用。抛石挤淤法所使用的碎石直径一般在0.5 m以下，最好可以利用施工地周围的碎石进行填充。抛石过程中要从中间逐步向两侧推进，并保持抛石数量范围对称，防止挤压过程中淤泥在路面内堆积的情况。抛石之后需要用压力机进行路面碾压，直到碎石不会出现下沉且压实后的路面要高于原路面，同时做好路面周围水流引导施工，避免后期使用中的水流堆积造成路面支撑性下降[3]。
4.3 堆载预压法
堆载预压法指直接对软基路面进行压实，实现软基中水分排出达到公路工程的支撑力要求，这种方法主要应用在已经饱和的黏土地基处理中。通过压实后的软基路面土体能够固定不会再出现沉降变形，实际操作中只需要重点控制施加荷载的大小与速度，通常需要保持高于实际路面施工本身的负载进行施压加固。施压前可以在周围设置边桩，该法需要花费的施工时间较长、堆载材料的使用量也较大。
4.4 真空预压法
真空预压法与堆载预压法都是对软基进行压实处理，但真空预压法需要在压力作用软基路面中提前埋设相关设施，比如砂井、排水带等设备，然后在排水设施上铺设砂层并采用塑料薄膜进行全面覆盖，最后再抽干薄膜内的空气，保持排水设备处于类似真空的状态，这样在路面施压过程中就可以快速排出软基中的水分。这种方法大多应用在土壤含水量大且渗透性差的软基设备中。与堆载预压法相比，真空预压法能够减少施压时间，且施工过程中没有噪音、灰尘污染，也能够提供更加稳定的路基质量。
4.5 水泥搅拌桩法
水泥搅拌桩法是利用专业的土壤深层搅拌机直接将水泥与软基中的土壤进行搅拌混合。一方面，水泥能够快速吸收土壤中的水分，提升软基的稳定性;另一方面，水泥与水形成的溶液与周围土壤混合凝结后，能够形成稳定性强、承载力高的水泥土桩。搅拌机的钻头、钻杆相当于搅拌机扇叶，将水泥垂直打入软基路面，搅拌过程要保证钻杆保持垂直;再将水泥浆导入搅拌孔内，待水泥浆完全进入地基后保持一段时间再复搅;然后立即提出搅拌设备进行钻孔密封，同时对喷浆管道、钻头等进行路面软基的多位置钻孔搅拌，相当于直接在软基路面中进行水泥支撑力施工。
4.6 反压护道法
软基路面受到压力后会出现土壤两侧移动的情况，而反压护道法就是通过对软基路面的整体保护实现对路基支撑，具体操作时在软基路面的两侧增加具有反压作用的土体，土体要具有一定的厚度且能够低阻路基的两侧荷载力，通过两侧土体的支撑保护防止软基在道路施工中出現剪切、滑移现象。该技术的施工方式简单，材料要求只需要施工地走大量土方;一般在户外软基施工中应用，两侧土墙需要占领一定的区域，所以要避免对周围耕地的影响。
4.7 预应力管桩技术
预应力管桩技术指直接在软基路面内部安装支撑桩，通过支撑桩来达到对公路路基的支撑作用。预应力管桩通过管桩机械进行压装，这种施工方式具有施工便捷、环境影响小、穿越土层能力强的特点。施工现场不需要准备其他的碎石、土方、钻孔等，只需将准备好的管桩通过压桩设备压到软基路面内，达到压桩路面的深度后就可以进行下一阶段施工（如图1所示）。压桩过程中很容易掌握桩体对于路面的支撑能力，能够较好地控制软基路面的施工质量，但工程造价较高，需要根据公路的使用价值与地质条件综合考虑。
4.8 高压旋喷桩
高压旋喷桩主要通过喷射技术对软基路面进行加工，通过工程钻孔在软基路面打孔，然后将高压喷嘴插入路基中，通过高压脉冲泵注射水泥浆。该方法可以应用在淤泥质土、砂土和黄土等多种软基路面中，可以选择旋喷、定喷和摆喷3种灌注方式。根据软基的土壤条件可以采用单管法、双管法及三管法，多种方式、多种设备组合可以满足不同软基路面的需求，当水泥浆在土层中与土体混合后就可以将软基路面变为水泥加固体。这种技术能够满足各种软基路面的施工，但是工程成本较高且容易造成环境污染，不适合在居民区、耕地周围使用。
5 结语
综上所述，我国公路路基路面施工中的软基处理已经具备了多种技术方案，解决软基路面施工对于我国交通建设与经济发展都有着非常重要的作用，相关设计人员与施工人员应该全面了解各项施工技术及软基路面的特点，从而为我国公路工程软基处理提供全面、规范、高效的处理方案。
参 考 文 献
[1]苏伟.公路软土地基处理技术和质量管控策略[J].交通世界，2019（Z1）：58-59.
[2]刁宠基.软土地基处理技术在公路施工中的应用[J].中国设备工程，2019（2）：182-183.
[3]陈永艺.公路软基的处理方式与路基填筑施工技术探讨[J].住宅与房地产，2018（8）：166.
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