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摘要：公路中的路基是由原生土壤组成，经过压实以承受其上方的负荷结构，而某些软基地区，其结构无法承载过多的负荷，需要进行相应的处理。本文通过对公路路基和软基简述，简要的阐明了路基的性质和其分类，并提出了对路基路面设计中软基的处理方式：通过对软基进行压实和加固处理，提升其承载力和刚性，从而使其能承受公路负荷。
关键词：公路；路基路面设计；软基；处理
1引言
坚实的基础是公路项目成功建设的关键，在软基地区进行公路修筑时，要采用合理的处理方式，对软土地基进行改良，从而使其能够承载路面修筑时和修筑完成后产生的荷载，不至于发生路面坍陷、垮塌等问题。下文对公路路基路面设计中软基的处理进行了探讨。
2公路路基和软基简述
2.1公路路基
路基是铺设基层的路面结构的基础，在建造道路之前，通常会对路基进行压实，有时通过添加沥青，石灰，水泥或其他改性剂来增加其稳定性。路基是铺设路面结构的原位材料，虽然路面性能是仅从路面结构和混合设计的角度来看的，但路基通常是路面性能的最重要因素。
（1）路基性能。路基的性能通常取决于两个相互关联的特征：
承载能力。路基必须能够支撑从路面结构传递的荷载。这种承载能力通常受到压实程度，水分含量和土壤类型的影响。能够支撑大量荷载而不会过度变形的路基被认为是优良路基。
性状变化。当暴露于过度潮湿或冰冻的环境中时，大多数土壤会经历一定量的体积变化。一些粘土土壤根据其含水量而收缩和膨胀，而具有过量细粒的土壤可能在冰冻区域中容易受到冻胀，会出现体积变化问题。
（2）路基分类。路基材料的典型特征在于它们在压力下的承载能力，也就是它们的刚度或它们的承载能力即它们的强度。通常，路基变形越耐受，在达到临界变形值之前它可以承受的负荷越大。虽然在评估路基材料时存在其他因素（例如在某些粘土和灰烬的情况下收缩/膨胀），但刚度是最常见的特征。
公路路基按照我国的划分，可以分为一般路基干湿类型和特殊路基类型，这其中，软基就是一种特殊路基类型。
2.2公路软基
所谓软基，顾名思义就是软土地区的路基。以饱水的软弱粘土沉积为主的地区称为软土地区。软土包括饱水的软弱黏土和淤泥。在软土地基上修建公路时，容易产生路堤失稳或沉降过大等问题。我国沿海、沿湖、沿河地带都有广泛的软土分布；一般而言，尽量避免在软土上进行修建活动，但当需要在软弱土壤上建造时，有几种方法可用于改善路基性能：
（1）清除和更换原有地基。可以通过简单地清除不良路基土壤并用更高质量的填充物替换。虽然这在概念上很简单，但这种模式可能很会需要额外支出一大笔费用。
（2）用水泥或沥青粘合剂稳定。添加适当的粘合剂（例如石灰，硅酸盐水泥或乳化沥青）可以增加路基刚度和减少膨胀趋势。
（3）增加基础层。通过使用额外的基层可以使边缘贫瘠的路基土壤刚度加强。这些增加的基础层可以允许在软基区域上铺设路面荷载，然而，这个方法具有一定的危险性，通常在不极端的情况下不会使用，因为在较差的路基上通过较厚的基础层来铺设厚厚的路面结构可能无法形成良好的路面。
3公路路基路面中设计软基的处理
在设计和建造公路上部结构的基础以及路面时，对软基进行条件的增强通常可以消除对深基础的需求。施工承包商可以通过压实，加固或固定土块和颗粒来改善地面性能，从而加强软基的承载性。
3.1软基压实
由于软基无法承载路面的荷载，那么想办法将其压实至可以承载的地步自然就能进行路基和路面的施工作业了。通常对软基压实的方法有以下几种：
（1）强力压实。强力压实在渗透性颗粒土壤中最有效，因为粘性土壤可以吸收并限制该技术的有效性。该过程主要用于减少地基沉降，地震沉降和液化潜力。在有机土壤中，该方式还被用于制造硬实的泥块。通常，使用循环负荷起重机来进行压实作业，其冲压重量范围为10至30吨，该起重机配有一个能够通过一根线将压实装置从30米高度降至3米的吊杆，这样可以最大限度地提高压实装置在撞击地面时的能量，在操作时压实装置的下降必须低于起重机和电缆的安全单线容量，主要下落位置的布局通常布置在3米到6米的网格上。在起重机进行作业，使用压实装置形成一个1到1.5米左右的压实坑时，要在压实坑中填充颗粒状材料。压实之后要进行渗透测试来测量通过压实实现的改进。由于该作业过程产生较大的振动，因此需要注意周边环境是否适合使用该项技术。
（2）压实灌浆。这种技术通过注入低流动性，低坍落度的砂浆来使土壤致密化。当通过钻孔或驱动管道注入额外的灌浆时，灌浆球管膨胀，通过压缩压实土壤。然后通过所得的灌浆柱加固土壤质量，减少沉降并增加剪切强度。使用的灌浆通常由波特兰水泥，沙子和水组成。可以在混合物中加入天然细粒土壤，粉煤灰或膨润土。通常，灌浆强度对土壤改良效果没有太大影响。压实灌浆在自由排水的颗粒土壤和低敏感性土壤中最有效，而有这些土壤的部位通常都属于软基。该方法可减少软基中的沉降，消除下沉孔潜力。该方法还可以稳定岩溶区域中现有的下沉孔。该过程通常在待处理区域的底部开始，然后向上进行。作业流程可以在任何深度终止，并且可以非常有效地针对深处的软基。最后，渗透测试可以验证软基是否被改善。
3.2软基加固
这种改进方法涉及在软基的土壤内构建包括搅拌混凝土桩、粉喷桩、碎石桩等结构使软基的承载力得以加强
（1）搅拌混凝土桩。这种加固方法包括使用底部进料振动槽原位构造混凝土柱，使颗粒状土壤致密化并通过软粘性和有机土壤转移区域负荷。该方法减少了基础沉降并增加了承载能力，同时也可作为打桩的替代方案。这些柱通常放置在地面以下不超过12米的位置。搅拌混凝土桩的安装最初涉及通过软土降低或推动振动块直至其穿透软基部分。然后泵送混凝土，因为振动槽反复升高并降低大约1米，这产生了膨胀的基部并使颗粒状土壤致密化。随着振动槽升高到地面，混凝土继续被泵送。一旦到达地面，振动槽就会升高和降低几次，形成一个膨胀的顶部。在生产过程中，必须监测泵送和提取速率，验证灌浆速率是否与提取振动抽样时产生空隙的速率相匹配或超出。
（2）石柱加固。石柱加固是用于加固、稳定和保留挖掘和深切的原位技术，石柱将小的、紧密间隔的夹杂物（通常以钢筋的形式）引入土壤块中；然后，该物质的表面局部稳定，形成加强的地面区域，起到土壤保持系统的作用。软基中的粘性土壤或风化岩石最适合这种技术，因为该程序要求土壤暂时与近垂直面站立，直到安装好一整排柱子。石柱是一种自上而下的方法，其中一块土方设备首先以1到3米的增量深度挖掘土壤。然后使用钻机将柱子放置在1到3米的坑中心上；在安装每排柱子之后，通过将焊接金属丝网紧固到柱子上并放置喷射混凝土来稳定挖掘面。值得注意的是，该方式装载的石柱墙通常不能承受流体压力。因此，排水系统被结合到石柱墙壁中，这些系统可包括现场钻孔减压井和开槽塑料收集管道，而且地面排水控制也很重要。当出现结构与石柱墙顶部相邻时，应特别小心，因为土壤质量稳定期间的运动会使其造成损坏。软基石柱安装后，拉伸试验可以确认达到了预期的设计粘接。
4结束语
虽然上面讨论的关于对公路路基路面的软基处理方法中，对软基的压实、加固等方法都是在几十年或几个世纪前发展起来的，但这些改善软基质量的方法仍然是当今公路能成功建设的关键方式。这些技术由专业技术人员在进行公路路基路面设计和建设中执行，能有效减少沉降，提升软基承载力。
参考文献：
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