摘要：市政道路设计过程中，软土地基是一个难点，其具有承载性、可压缩性、透水特性等方面的工程特点，所以软土地基在设计控制环节的质量控制显得尤为重要。文章从软土的识别要求和基本特征出发，探索性地提出市政道路设计中软土地基设计原则性要求和关键控制点，并结合个人多年的市政道路设计经验梳理常见市政道路软土地基处理方案和实施措施，为市政道路建设工程软土地基的设计方案与建设施工提供一定参考意见。
关键词：市政道路；软土地基设计；方法探讨
随着近些年来，市政道路工程建设的不断发展，其承载性、可压缩性、透水特性等方面的工程特点明显。市政道路中的软土地基，其具有承载能力、沉降量、固结完成时间长等特点，对于施工控制来说，难度大、周期长，而且在软土地基上建设市政道路，如果处理不当，将会导致在后期运营过程中发生路基塌陷或者严重失稳现象，对市政道路产生颠覆性的破坏或者难以服务正常使用需求，市政道路的作用难以有效发挥。我国地域面积广阔，软土地基分布在全国各地区，随着市政道路建设速度不断加快，市政道路设计过程中，对于地质条件较差的软土地基要重点考虑并认真策划设计方案，设法解决一直以来经常会出差错的这一关键技术难题。在工程建设预算中，软基处理所耗费的资金量比例非常大，而且在设计方案实施后，对相关道路建设质量影响深远。所以，为了提高路基的可靠性和稳定性，提升其后期运营过程的功效，必须采取科学化、合理化、经济化的软基处理设计方案，这决定了后期市政道路的建设效果。
1.软土的识别要求和基本特征
按照国家颁布相关的技术规范要求来看，软土主要是自然条件下水分含量高、孔隙间隙大、可压缩性强且抗剪切应力不足的细粒土。常见的软土中含有大量的结合水分，在它的生成环境作用下，软土的高孔隙性非常明显，一般孔隙比大于1。另外根据多次土木工程试验结果表明，我国地域环境范围内的不排水软土抗剪切强度多数介于5-25kPa范围之间。而一般情况下，固结的软土层不排水抗剪强度将会随着地表深度变大而增强。所以如果能在一定条件下加快软土的固结速度，可以有效改善软土地基的强度。在软土的可压缩性和渗透性方面，压缩系数（一般在0.005～0.02MPa-1之间）和渗透系数（多数介于1×10-4～1×10-8cm/s之间），当施加一定的荷载后固结速度将会大幅度下降，结构强度也难以有效改善。
2.市政道路设计中软土地基处理的基本原则
开展市政道路软土地基设计方案时，要着重考虑路基沉降和稳定性控制两个关键节点。设计师首先要注意结合实际情况分析地基是否需要处理，然后因地制宜，选择合适的设计方案，再开展各个设计细节的优化工作。设计师要利用相关市政道路路基勘查资料详细核对，结合市政道路的承载情况以及抗沉降、稳定性和可靠性要求，根据工程进度安排和项目资金投入，运用计算机软件模拟技术，制定可供选择的设计方案，并且要对设计方案在综合方面的优缺点做出对比说明，然后以供择优选择。组织专题会评审，对初步选出的几种地基设计规划方案，通常要逐步按照地基处理情况、材料控制、设备设施、施工周期、环保及资金投入等方面开展全面细致的综合性比较，按照安全性高、可靠性稳定、施工效率高、经济性强的原则择取最优的处理方案。待最终确定设计方案后，再开展设计细节完善工作。
3.市政道路软土地基勘查重点以及设计处理方法
3.1软土地基勘查重点
一般情况下，软土地基的勘查重点主要步骤有：核查软土分布区域，环境情况，软土层的深度及分层物理力学特性，软土排水层情况，地下水分布情况以及排泄渠道。软土地基勘查过程中要注意：1）软土地基勘查、测试点分布，要按照软土形成条件、类型和地质特点等结构要求来选取。比如长江流域软土层地表多受到人类居住过程破坏，所以建议分布勘查点建议按照50m纵向间距；而沿海平原地带，软土层受破坏少，相对来说较稳定，勘查点可按照100m纵向间距。2）钻探机原位测试方法的综合运用策略，首先要注意分析地层的特点、市政道路的基础形式来进行选择，一定要选取合理的测试方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如：对于均匀分布的饱和粘性软土，采取十字板剪切应力试验的测试方法是最适宜的。
3.2软土地基设计中常用处理方法
软土地基设计起初要注意地址条件的识别和初步地基形式的确认，然后方可开展软土地基加固方案的设计工作。要做好软土结构相关规范的识别估算，在基础方案设计上注意做好比较。在具体设计处理方式的选择上，结合实践经验分析，可按原理主要分为动力固结法、置换法、排水固结法和复合地基法。
动力固结的主要设计原理是借助外力作用，主要做法为：借助夯锤在一定高度的自由落体重力作用，持续对地基产生夯击作用，从而使得使软土在反复作用力下能够有效夯实、结构加密，这样就可以实现提升软土地基强度的目的。
置换法，其设计的基本措施是：把地基底层以下需要进行处理的软弱土层全面清楚干净，然后把事先准备好强度较好的碎石土、石灰土或者其他替代透水性好并且在性能稳定或者抗腐蚀性能好的材料，逐步按层来压实作业。
排水固结法，主要是利用不同的技术手段在软土地基中埋入相应的疏水管，形成一个有效的排水网络，这样就可以改善地基原有的边界环境，使软土中的孔隙水分在自身重力以及外部载荷的综合作用下，利用压差原理，收集软土中水分汇集到排水系统中去，最终让土体形成较坚固的固结结构，这样做的好处不但能够减少软土中的多余水分，还能够改善软土的结构强度。在市政道路软土地基设计方案中，总的施工周期是非常有限的，因此，多数情况下，设计方案要采取超载预压的方法来实现快速预压沉降量的目的，这对改善软土地基施工质量以及提升市政道路耐久度有非常重要的作用。
设计处理的复合地基主要做法是：在天然软土地基的结构内，通过添加水泥、石灰等材料来改善软土的结构强度，增强抗变形能力，这种设计方法，可以有效改善地基中应力分布情况，使绝大部分的负荷由桩体来承受或者桩间土与桩共同形成承重结构。桩的材料和强度特性一般有柔性桩、半刚性桩和刚性桩等三类，根据实地情况进行选取。
最后一种做法就是利用土工织物铺垫来改善表面承受载荷能力，这种做法可以减少路堤填筑后产生不均匀的沉降问题，而且不会影响到排水固结作用。当遇到超软弱的淤泥结构时，在采用砂井及其他深层加固法之前，土工织物铺垫可事先改善其表面承受能力，对于改善施工的作用非常有利。
3.3软土地基常用处治方法的适应条件
对于软土深度较厚、路堤较高、工期要求紧的高等级市政道路，为解决工后沉降，采用刚性桩复合地基法处理其桥头路段，一般路段采用排水预压进行软土地基处理，而桥头路段和一般路段的连接过渡段之间的工后沉降采用变桩距或变桩长的刚性桩复合地基法处理逐渐向预压法处理的一般路段进行过渡。对于软土深度较小、路堤较低、等级较低或工期要求相对宽松的市政道路桥头路段采用柔性桩复合地基法或预压法加固处理，一般路段采用排水预压法进行市政道路软基处理。
4.结语
市政道路设计前要特别关注路基情况，因为路基设计的质量直接关系到整个项目的进度和成本控制。换句话说，在软土地基上修筑市政道路时，一定要事先关注软土地基设计的准备工作，设计完成情况以及审核情况。不过软土地基的处理方式，在设计上需要考虑的因素多而复杂，需要持续改进。另一方面，软土地基市政道路路基设计的质量好坏，还与地质资料的关系非常密切，所以在开展软土地基设计工作前，一定要根据相应的步骤做好现场勘查工作，按照测量数据做好相关的计算工作，控制好路基的临界高度，并在回填土过程中做好监控，按照工期、费用、地质条件，在设计阶段就要充分考虑软土地基处理方法，使工程顺利进行，避免日后出现道路破坏的情况发生。
参考文献：
[1]彭久东.市政道路工程软土地基沉降处理设计分析[J].工程技术研究，2017（07）
[2]吴海兵.市政道路桥梁工程施工中软土地基处理技术研究[J]. 建材与装饰，2019（01）
论文作者:霍惠勤
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：土地论文; 市政道路论文; 地基论文; 设计方案论文; 路基论文; 预压论文; 情况论文; 《基层建设》2019年第14期论文;