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摘要：随着公路和城市化建设，公路与城市道路建设区域更广，规模更大，因软基引起的路基变形，开裂和不均匀沉降现象越来越多，严重影响道路质量和运营安全。软基中尤以浅层软基最为常见，经济合理的软基处理能最大限度的保证路基稳定，加快施工进度，本文简要叙述了软土地基的特点，并给出了针对性的常用处理方案。
引言
路基是路面的基础，在软土地基上修筑路基，天然地面的自然平衡状态将发生改变，路基将处于不稳定状态。路基易出现沉陷、滑移，翻浆等病害，因此做好软土路基处理和施工是保证路基稳定的重要因素。道路施工中尤以浅层软土地基最为常见，本文主要针对软土路基浅层处理问题进行研究。
1.软土路基主要特点
1.1软土分类及特点
软土包括淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉土、泥炭、泥炭质土等，是一种天然含水量大、压缩性高、天然孔隙比大于等于1、抗剪强度低的细粒土。软土外观以灰色为主，天然含水量大于或等于液限，天然孔隙比大于或等于1.0，其主要工程性质有孔隙比大、含水量高、压缩性高、强度低、变形量大、压缩稳定所需时间长、侧向变形较大。
1.2软土路基常见工程问题
（1）地基承载力和稳定性问题
在道路荷载（静力和动力荷载）作用下，软土地基承载力不能满足要求时，路基会产生局部或整体剪切破坏，影响道路的正常使用，引起道路破坏或边坡失稳。
（2）沉降、水平位移及不均匀沉降问题
在荷载作用下（静力和动力荷载），地基产生变形。当道路沉降、水平位移、或不均匀沉降超过相应的允许值时，将会影响道路的正常使用，甚至可能引起破坏。道路沉降量较大时，不均匀沉降往往也比较大，不均匀沉降对道路的危害更大。
2软土路基设计处理原则
（1）路基在施工期间和完工后使用期间应是稳定的，不因填筑荷载、施工机械和交通荷载的作用而引起破坏，也不应给桥台、涵洞、挡土墙等构筑物及沿线设施带来过大的变形。
（2）为避免路基沉降给涵洞、挡土墙等构筑物造成变形破坏，应首先考虑提前填筑路堤、在其充分沉降后再修建构筑物的方案。如同时施工，则需设置达到持力层的基础，以防止过大的位移和沉降。
（3）为保证路基稳定或控制工后沉降，需采取相应的处理措施，在选择处理措施时应考虑地基条件、道路条件及施工条件，尤其要考虑处理措施的特点、对地基的适应性和效果，以确定符合要求的处理措施。
（4）软土地基路基设计依赖于准确的软土地基勘察，路基处理措施应针对地基土组成，物理力学及工程性质，达到经济合理。
3浅层软土路基处理措施
软基处理的目的是利用置换、排水固结、灌入固化物、振动挤密、加筋等方法，对地基土进行加固，以改善压缩层内一部分或全部地基土的强度、压缩性、渗透性、动力特性和特殊土地基特性。受工期，工程造价方面的影响，公路工程（包括城市道路）中的软基常见以浅层处理为主，现就软基浅层处理中的垫层法（包括换土加筋垫层、加筋碎石垫层等）、抛石挤淤法等分述如下：
3.1换土（加筋）垫层法
换土垫层法是将路基基底一定深度的软弱土层挖除，然后回填强度较大、压缩性较小砂砾碎石、素土、石灰、水泥土、石屑等性能稳定的材料、分层夯实，达到提高地基承载力、减少沉降量、加速排水固结、阻隔毛细水上升的目的。主要适用于软土层较薄（0.5～3m厚），土流变性较小，地基持力层压缩模量大于2.5MPa的地基。
换土垫层厚度一般不小于500mm且不超过3.0m，垫层中部可铺设土工合成材料1～2层，使土与加筋材料形成整体，可使上部荷载均匀分散到地基中（应力扩散）、阻止和减少地基剪切破坏发展范围、限制地基土的侧向变形，从而增加地基的稳定性。
垫层的厚度一般根据垫层底面处土的自重应力和附加应力之和不大于同一标高处软弱土层的容许承载力，一般是先根据初拟垫层厚度，再用容许承载力进行复核确定。垫层厚度一般不宜大于3m，太厚施工困难，太薄（<0.5m）则换土垫层的作用不大。
垫层的宽度应满足道路路基基础底面应力扩散的要求，b1≥b+2Ztgθ（b-垫层底面宽度、Z-垫层的厚度、θ-垫层压力的扩散角）
3.2加筋碎石垫层法
淤泥或软弱土层深厚的路段，施工机械无法作业，采用换土垫层或换土加筋垫层法进行处理工程量特别巨大，采用其它方法进行处理时又加大工程投资，这种情况可以将表层有机质或腐殖质含量特别高的淤泥清除后采用加筋碎石垫层法进行软基处理，用以提高地基承载力、减小不均匀沉降、方便施工。采用这种方法进行软基处理的路段必须保证有一定的预压期。
为不至于荷载增加过大而加大沉降，加筋垫层厚度宜为0.7～ 1.0m。如采用土工格栅作为加筋材料，在垫层底部及以上500mm处铺设两层加筋土工格栅，底层土工格栅包裹垫层并保证不小于2.0m的锚固长度。如采用土工格室作为加筋材料，则在垫层下部铺设一层土工室。加筋碎石垫层每侧宽出路基1.0m。
加筋材料要求：加筋材料可以选择土工格栅、土工布、土工格室等。垫层分层铺筑、分层碾压，最大分层厚度不大于40cm，其压实度控制如下表所示。
3.3抛石挤淤法
抛石挤淤法适用于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度小于3m的软土，尤其适用于石料丰富，运距较近的地区。采用抛石挤淤法施工的路基，需要一定的沉实稳定时间，宜修建过渡式路面。
拋投片石的大小，随泥炭或软土的稠度而定，其尺寸一般应大于300mm。抛填时从路堤中部开始，中部向前突进后再渐次向两侧扩展，以使淤泥向两旁挤出。当软土或泥沼底面有较大的横坡时，抛石应从高的一侧向低的一侧扩展，并在低的一侧多抛填一些。片石露出水面后，宜用重型压路机反复碾压，然后在其上面铺反滤层，再行填土。
4工程实例
陕西汉中市兴元新区为汉中市旅游和商业新区，区内市政道路工程基本为新建，局部路段穿越农田，其中宝峰路位于新区北侧，呈东西走向，城市支路，道路红线宽度20m，路线范围内穿越农田较多。地质报告揭露，顶面为素填土（Q4ml），土质不均，欠固结，较湿、松散，力学性能差，厚度分布在2.5m～4.5m，第二层为粉质粘土（Q4al+pl），块状构造，土质均匀，强度高，韧性好，该层为弱膨胀性土，超固结，稍湿，硬塑～坚硬，平均厚度8.04m。
根据地质情况，素土软弱层较厚，全部挖除不经济，决定采用加筋碎石垫层法进行处理，首先在素土层基底铺筑碎石层并进行碾压，要求碎石层碾压密实后高出原有地面40cm以上，填筑10cm厚小粒径碎石，然后铺筑一层土工格栅，填筑20cm厚碎石，再满铺一层土工格栅，填筑30cm，8％预拌灰土。利用碎石垫层与土工格栅加筋层相结合的方法，既减小了施工难度，又有效减小不均匀沉降。
5结束语
路基稳定保证路面和上部附属结构安全的基础，是公路建设质量有力保证。软基是公路建设常见问题，采用经济合理软基处理设计方案，能有效稳固路基，减少工后沉降，加快施工进度，保证公路全寿命期安全稳定，减少维护费用。
参考文献
[1]国家标准设计图集《城市道路软土地基处理053MR301》2005.6.1；
[2]《高速公路软土地基处理技术》人民交通出版社2002年9月，张留俊、王福胜、刘建都著；
[3]《公路工程施工方法与实例》人民交通出版社2002年9月，孙大权主编。
论文作者:刘强,王研,贾平霞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/25
标签：路基论文; 地基论文; 土工论文; 碎石论文; 荷载论文; 厚度论文; 土路论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;