软土公路路基设计要点分析

软土公路路基设计要点分析

发表时间：2019-06-14T17:20:10.980Z 来源：《基层建设》2019年第8期作者：汤皋史英寒徐佳立[导读] 摘要：在省内的公路设计及施工实践中，软土路基结构形式较为常见，尤其是沿河及地下水充盈区域，公路路基的软土特性尤为显著;软土结构由于天然含水率较高，土体颗粒间的内摩擦力值较小，经碾压整平后的成型难度较大，在后期承载过程中容易出现局部应力集中，进而引起不均匀沉降，严重影响公路承载能力及行车平顺性。

湖北广交工程勘察设计有限公司湖北省武汉市 430056 摘要：在省内的公路设计及施工实践中，软土路基结构形式较为常见，尤其是沿河及地下水充盈区域，公路路基的软土特性尤为显著;软土结构由于天然含水率较高，土体颗粒间的内摩擦力值较小，经碾压整平后的成型难度较大，在后期承载过程中容易出现局部应力集中，进而引起不均匀沉降，严重影响公路承载能力及行车平顺性。

关键词：软土公路；路基设计；要点 1公路工程中软土路基的设计要求构成软土路基的主要成分为以淤泥为主所组成的土，又或者是夹杂有泥炭层和烂泥的土以及黏性较差的土。一般来讲，软土地区除了包含湖、海之外，还包含有谷以及河滩等。所以要想对软土路基进行合理控制，必须在对其设计之前，需要对工程所在的地质材料进行收集整理，从而对地质情况有一个深入的了解。再者还需要对实际的工作环境以及水文地形条件等有一个充分的了解，因此还需要做好外业勘测和踏勘的工作，从而将最精准的信息提供给相关设计人员，从而有效确保设计工作的顺利进行，从根本上提高其安全性和经济性。 2公路软土路基结构特性分析根据最新颁布的JTGD30—2015公路路基设计规范中的相关要求，在对软土路基进行鉴别过程中，主要以表1中列出的主要参数为鉴定标准。全国范围内的公路软土路基相关参数及指标具有内在一致性，因此，可以认为省内的软土路基也具备上述基本特性。软土土体类型主要是指天然含水率超过40%，其中淤泥及淤泥质土体的天然含水率更高，局部可达80%以上，基本呈现流动状，综合承载能力较低，天然孔隙率大于土体液限值，经碾压后难以成型。通过表1可知，软土材料的天然孔隙率超过0.8，在外荷载和不良环境耦合作用下，土体将出现大变形，对于工程结构而言，大变形在工程上是绝对不允许出现的。由于软土土体的压缩性能较高，其压缩系数值与其天然含水率呈现明显的正相关关系。

3软土地基的设计方法

在具体建设公路的时候，通常会遇到软土地基的情况，同时在建设软土地基的时候，其难度较大，是公路建设过程中的难点也是重点，所以在处理软土地基的时候，必须要采用合理、科学的设计方法对软土地基进行设计，进而对公路工程中所出现的软土地基问题进行合理解决，充分确保公路建设质量。而在具体设计的时候，还必须要结合具体情况，对设计软土地基的方法进行合理选择，通常情况下，常用的主要有以下几种：（1）动力固结法。动力固结法主要是利用机械设备将沉重夯石吊起，并使其自由落体运动，以压实软土地基，增强软土地基的稳定性，但是动力固结法不适合应用在含水量较大、深厚的软土地基中。（2）置换法。所谓的置换法其实就是挖掘出于要求不符的土质，将力学性质较好的岩土材料填充到其中，进而实现降低沉降、有效确保承载力提高的目的。置换法可以将软土问题进行有效处理，然而该方法仅仅在软土深度小于3.0米的时候才适用。（3）排水固结法。我们还可以将排水固结法称之为预压法，主要指的是在相应外部荷载作用下软弱土体进行排水固结，孔隙相对脚下，将抗剪强度提升上来，进而实现降低沉降、使承载力增强的效果。该方法可以对软土问题进行很好的解决，然而该方法需要对路基填土情况进行充分考虑。 4需要严格按照以下几点来进行处理方法的选择 4.1地基条件

在对软土路基处理方法进行选择的过程中，必须要充分按照软土的地基构成情况以及物理力学性质来进行。比如软土层浅而薄则固结沉降量小，同时在较短的时间内就沉降就可以停止，滑动破坏的危险性通常情况下也较小，因此可以选择较为的简单的表层处理法；假如有能够进行排水的砂层存在于薄层软土之间的话，通常情况所采用表层处理法的较多，另外也有少数会采用挤实砂桩法或者是竖向排水体法。如果是软土在下，顶部为超过4米以上的砂层，很难对其进行稳定，因此竖直排水体法应用的较多；如果路基出现了基地倾斜的情况，软土层厚的一边其沉降情况较大，因此出现滑动的几率也相对较大，由于沉降的不均匀性而推动其滑动情况的产生，所以要采取相应的措施降低沉降量，可以选择石灰桩法和挤实砂桩法。为了有效确保均匀沉降，就桩的间距来讲软土层较厚的一边要比稀疏的一边要密一些。

4.2道路方面的因素

在实际处理路基的过程当中，必须要严格按照相关施工要求以及道路性质与等级的不同来进行。如果路基的的要求相对较高需要对其沉降进行相应的控制同时在施工的时候必须要要按照特定的工序来进行。而在铺设那些等级相对较低的路基的时候，必须要等到沉降状态稳定之后在通过相对应的办法来有效提升路基的稳定性。

4.3施工条件

对施工机械、施工工期以及施工材料等进行全面考虑。

4.4周围环境

在具体施工过程中，容易影响到四周环境，比如地基、噪音、排出的泥水、振动以及化学药剂的使用容易污染地下水。 5省内某省道软土路基公路设计案例分析 5.1项目概况

在公路软土路基设计过程中，为了提升软土路基的综合承载能力，延长软土路基公路的服役年限，做好公路软土路基在外荷载作用下的沉降控制工作。文章以省内某标段公路软土路基设计案例为研究对象，就软土路基设计过程中的相关设计参数选取、复合式路基相关计算进行针对性分析，以提升省内软土路基的综合设计能力。通过分析工程勘察出具的地质勘察报告可知，该标段总里程为160km，其中，部分标段处于沿河路段或者地下水充盈区域，天然路基土体含水率较高，土体天然孔隙率较大，根据现场勘察报告可知，软土路基标段长度累计35km，软土类型主要以淤泥及淤泥质土为主。

5.2标段软土路基设计参数

基于既有的公路施工地质勘察资料及报告，根据软土路基的力学特性，拟定选用CFG复合桩进行软土路基处置和加固，在设计阶段，相关的设计参数如下:第一，CFG复合桩长度设计计算。根据地质勘察报告可知，软土路基的不同土层的承载能力存在较大差异，根据不同的软土路基承载能力特点，确定桩基础的持力端实践长度，实际桩长，该路段位置的淤泥质软土的埋置深度介于3.5m～7.5m之间，CFG桩的设计长度均值为5.5m，最大位置的桩长为9.8m，满足CFG复合桩能够穿过对应位置的软土层。第二，CFG复合桩直径设计。根据地质勘察资料确定选用振动沉管桩施工技术，沉管的直径设计值为0.3m，为了预留一定的承载裕度，将桩基础的直径值设定为0.4m。第三，CFG 桩基础间距。根据既有的工程经验，选定桩基础的设计桩间距值以桩基础直径的4倍～5倍为宜，据此，桩基础的设计间距为1.5m～2m。 6结论

总而言之，在公路工程当中如果遇到了软土路基，相关设计人员必须要对施工所在地的水文地质条件进行充分掌握，进而合理控制施工质量。之所以要对软土地基进行处理，其主要就是为了从根本上确保地基的稳定性，使相关施工人员对软土地基的危害性有一个充分的认识，充分结合公路工程的建设工期、地质情况等，选取经济性、实用性较强的处理办法，有效防止在公路工程当中出现软土路基病害，有效确保并尽可能的延长公路使用寿命。

参考文献

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