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摘要：近些年来，随着社会不断进步，经济水平快速提升，交通事业迅猛发展，公路实现大规模建设，应用意义十分深远。纵观公路工程实施进程，如何正确处治软土地基已然成为重中之重，备受社会各界广泛关注。在此，本文将针对高填方软土路堤特殊路段处治方案设计进行简要探讨。
关键词：高填方；软土地基；处治；设计
1.前言
通常而言，在公路建设过程中，若遭遇地质甚为复杂地区，则需实施合理的高填方或者是边坡开挖等类型施工活动。就高填方路段来说，逐层碾压路基时，在不断压力作用下，下层原地基土出现沉降情况并发生变形，若原状土属于非饱和土类型，那么施工中地基所产生有效应力路径基本等同于总应力路径，大部分路基沉降变形均可实现；若原地基土属于饱和状态软土，那么在路基施工中，伴随着填土高度的逐步增加，原地基土孔隙水应力会随之变大，地基土有效应力路径跟总应力路径对比存在有较大差异，使得高填方路基所发生的沉降变形严重滞后于填方施工过程。在日常实际应用中，如果高填方区出现有软土地层，则必须针对路基实施加固处治措施，旨在实现地基土压缩模量的有效增大以及相应承载能力的显著提升，与此同时，促使地基土中所存在的孔隙水应力完成及时消散。可见，优化处治公路高填方软土路堤的重要性不容忽视。
2.某高填方软土路堤特殊路段处治方案设计分析
2.1实例概况
在我国南方地区，某公路根据一级公路标准进行设计，整条公路约长25千米，路基宽度是29.5米，公路是双向六车道，沿线周边多是水田及鱼塘，公路中约有十千米跟所在地江堤等高并行，填筑路堤的高度控制在两米至八米的范围内。其地层自上而下能够划分为，层①高液限粘土，其厚度平均值是2.6米；层②淤泥及淤泥质土，其厚度平均值是18米；层③同样是高液限粘土，其厚度平均值是3米；层④为低液限粘土，其厚度平均值是6米。因为这条公路地处特殊位置，进而处理地基时必须重视江堤的安全防护，尽量将江堤所受施工影响降至最低，所以，设计软土地基处治方案时应立足保障江堤稳定这一重要前提。在此，基于数值模拟方式应用，合理化模拟路堤跟江堤并行路段高填方软土路基处治方案，通过分析所得计算结果，由经济安全可行角度出发，全面完成相关方案设计。
2.2地层性质
纵观实例工程，软土特性主要包括多方面内容，第一，拥有较高含水量，在淤泥质土中，对应含水量平均值能够达到百分之四十九，最大时能够达到68.7%，呈现出流塑状态；第二，颇具较大天然孔隙，淤泥质土对应平均值是1.42，最大时能够达到1.88，高液限粘土对应平均值是1.0，最大时能够达到1.60；第三，固结系数相对较小些，淤泥及淤泥质土对应固结系数大概是；第四，抗剪度同样较小，十字剪切强度对应平均值是25千帕，淤泥质土快剪实验凝聚力平均值是12.5千帕且所形成的内摩擦角是7.5度；第五，所具压缩性相对较高，高液限粘土压缩系数对应值是0.4，且属于中压缩性土类别，淤泥质土压缩系数对应值是1.08，且属于高压缩性土类别。
2.3计算原理
有效结合平衡微分方程以及应力应变关系模型、几何方程以及土水流连续方程，则能够最终得出比奥固结理论求解方程式，进而针对工程中所涉及的边值问题实现合理求解。能够将土体内部所形成固结变化进程等同于边界条件变更成果。具体地，边界条件涵盖有位移边界以及荷载边界、水头边界等多方面内容。其中，堆载预压以及真空预压均隶属于水头边界跟荷载边界对应的边值问题。虽然说从边界条件角度来看，真空排水预压以及加荷压缩存在一定差异，然而二者相关控制方程跟实际采用的求解方式有着较高一致性。纵观堆载体预压问题，若是边界位移或者是边界荷载存在变化情况，其水流边界条件是保持不发生变化的；分析真空预压问题可知，唯有水头边界条件产生改变，伴随着真空作用点对应水头的不断下降，则会催生自内而外的水力坡降状态，由此得出，面对二者同时产生变化的情况均能够实现合理求解。
2.4数值模拟
基于双屈服面弹塑性模型应用针对土体应力应变关系进行计算，对比传统意义上的非线性模型，这一模型就土体剪缩性以及剪胀性展开综合考虑，使得土地实际的应力变形形状能够被更为真实地直接反映出来。具体运用BISS比奥固结有效应力分析程序实施计算工作。模拟软土路基处治时，使得路堤填筑荷载向节点荷载实现转化，将真空荷载当作结点孔隙水头，针对施工进程进行分级模拟；把等价砂墙应用于排水板模，使得空间问题能够合理转变成为平面应变问题，旨在完成便捷计算。在此注意，在实际计算中，需放大砂墙之间距离，与此同时，参考砂墙间距的平方适当放大土体水平相渗透系数，目的在于确保水平向固结系数保持不变。
2.5方案设计
1.比选
方案1：真空联合堆载预压+ 碎石桩（江堤堤脚与路堤结合处）方案。该方案进行布设8排碎石桩的合理布设，其中，桩径是40厘米，桩间距是100厘米，桩身置于低液限土中。模拟工序具体为开展碎石桩施工活动——进行砂垫层铺设及排水板打设——加真空荷载——路堤及绿化带填筑。实践证明，在路基中部位置出现最大沉降量，大概是260.3厘米，路基面向下约12米的水平位移处于最大值，大概是22厘米; 江堤的水平位移最大位置类似于路基，对应最大值约是14 厘米，堤身存在有拉应力区。
方案2：采用真空联合堆载预压以及水泥搅拌墙联合实施方案处治软土地基，在江堤堤脚与路堤结合处设置水泥搅拌墙。具体地，进行两排水泥搅拌桩额合理设置，桩身直径是六十厘米，搭接宽度是十厘米，在低液限土中，桩身进入深度是1米，水泥土实际强度值是0.75兆帕。在此选择使用塑料排当作是竖向排水体，布置形式呈现出正三角形，相互之间间距为1.2米。
模拟处治方案的具体工序包括，全面开展水泥搅拌墙施工作业、进行砂垫层的细化铺设、优化完成排水板设施的合理设置、实现真空荷载增加、实施路堤及绿化带的正确填筑。参考填筑完成路堤以及绿化带之时的水位位移等值线与沉降等值线图，分析结果可知，路基中部所形成的沉降是最大的，大概可达256.7厘米，且路基面向下约十二米所产生的位移是最大的，大概是二十厘米，堤身不存在有拉应力区域且江堤尚未出现相对明显的水平位移情况。
（二）结论
对比方案1、2可知，相较采用碎石桩而言，若使用水泥搅拌桩针对软土地基进行处治，江堤背水面出现的变形情况会趋于减小，随之江堤拉裂程度降低；在方案2应用中，基本不存在有水平位移问题，且江堤基本没有出现拉应力区，能够充分确保江堤拥有较强稳定性。由此可见，出于路基稳定及江堤安全的考虑，方案2更具较强合理性，在此选用方案2实施处治。
2.6沉降观测
为充分保障软土地基颇具良好加固质量，实现对路基处治中各级土层所形成的沉降以及固结情况的全面掌握，同时就路堤填筑进程中对应的沉降稳定进行有效控制，则需完善观测施工中相关的地表沉降以及分层沉降、侧向位移、孔隙水压力以及真空度、补充勘探等项目，奠定良好的工程建设基础。具体来说，设专人实施沉降观测，根据设计及规定等要求确定观测频率，观测数据资料要完整、准确、实事求是，及时作出沉降量与时间关系曲线，对于异常值，应重新观测一次，每次闭合误差要符合规定要求。
结语
综上可知，随着交通事业不断进步，公路工程建设深化发展，高填方路基逐步增加，由于其所处环境多变，地质情况错综复杂，软土地基处治问题一直较为棘手，这就需要因地制宜地选用针对性措施进行施工，保障公路及其周边安全稳定，确保顺利出行。
参考文献：
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[3]代永前.高填方路堤施工技术[J].交通世界（建养机械），2014（03）
论文作者:白继祥
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/18
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