白 潇 娟

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

为了适应区域交通运输需求，在省内众多工程案例中均可见高等级公路穿越软弱路基层，由于软弱路基结构的承载能力、抗变形刚度及荷载稳定性指标较一般的路基土体结构存在较大的缺陷，在软弱土层上直接修筑高等级公路，在长期车辆荷载及不良环境的耦合作用下，很容易诱发公路路堤结构局部沉降、开裂甚至大面积垮塌等病害，最终威胁公路正常通行条件。因此，在工程施工实践中，为了提升软弱路基结构层的承载能力和抗变形刚度，必须采取行之有效的工程处治措施以提升软弱路基的承载能力，通过改善软弱路基层的各项力学性能在指标以满足工程设计及施工需要。文章以省内某高等级公路路基施工项目为例，详细分析了软弱路基常见处治技术的基本原理，并针对性提出了相应的处治技术措施，以期提升省内软弱路基结构的综合施工能力。

1 软弱路基常见处治技术原理分析

1.1 土体置换技术

土体置换施工技术是最早提出的一种软弱路基综合处治技术，置换法的主要原理是将满足承载能力要求的土体运输至处治区域，并用合格路基填筑料换填软基土层，该技术虽然能够从根本上改善高等级公路穿越软基土层标段的承载能力和抗变形刚度，但是，换填处治技术的施工量较大，工程中涉及到巨大的土石方换填和施工作业，工程投资较大，工程经济性较低。土体置换处治技术中最常见的就是置换土体垫层。根据设计要求，将带处治标段的软弱路基土体开挖并清理，当开挖运输深度达到设计要求后，将满足承载能力的土体直接换填至对应开挖基坑内，路基回填土常使用承载能力更高的鹅卵石、级配碎石等抗压、抗剪强度大，抗变形刚度值高且化学性质稳定性的填筑材料。在具体回填施工过程中，为了提升路基层的荷载分散能力，建议分层填筑，并压实，在工程处治实践中，常用的分层层数为两层，经妥善压实后，最终形成双层路基结构。经过换填以后，原有的软弱路基层的荷载分布形式被彻底改变，密实的双层路基层能够很好地分散上部传递来的集中、分布荷载，极大地控制了路基层的荷载沉降量，解决了软弱路基承载能力和刚度不足的问题。除了换土垫层施工法外表1还罗列了其他几种常见的处治技术。

表1 常用土体置换施工技术

1.2 排水固结技术

排水固结处治技术的核心在于借助一定的工程手段以最大程度排尽软弱路基层中的多余水分，通过降低软弱路基含水率指标的方式，以间接提高软弱路基结构的综合承载能力，通过控制软弱路基的含水率，加快软弱路基固结速率，以降低荷载变形量。在高等级公路的软弱路基处治施工中，常用的排水固结技术为预压法。在尚未铺筑路面层和垫层前，先对路基结构层进行压实，加快软弱路基土体固结，提升路基土体承载能力，根据压实荷载类型可以将预压法细分为真空堆载法、水袋堆载法和过预压法三种。为了能够将预压实荷载作用下渗透的水分快速排出软弱路基层中，在软弱路基内设置竖向排水管道，缩短水分排出的实际距离，以加快软弱路基土体固结速率。除了预压法以外，表2还统计了其他常用的排水固结处治技术。

表2 常用排水固结施工技术

2 软基现场处治技术分析——以省内某一级公路路基施工项目为例

本文选定省内某一级公路路基标段施工项目为研究对象，针对项目中的软基土体具体情况制定不同处治标段的差异化处治方案，依托项目现场工程勘察结果，拟将处治标段划分为两个，并分别采用不同的处治技术。

标段1采用小挖深换填施工技术，标段1主要穿越农田灌溉区，由于长期的农田灌溉，对应标段的地下水发育完整，地下径流丰富，路基软弱层的天然含水率指标较高，其承载能力和抗变形刚度不满足一级公路路基设计及施工要求，加之路基土体的压缩性较强，在车辆荷载的作用下很容易诱发路面不均匀沉降和路堤失稳等严重病害。软基施工图纸规定，本路段使用换填法施工，回填材料为级配砂石，换填深度为500 mm，并在路基层和土层之间加设防水隔离层，以起到阻隔地下水上渗的目的。分析工程地质勘察资料可知，施工标段内穿越的软弱路基层区域下地下河流分布复杂，且地下径流丰富，施工核心地区3 km范围内有一座大型水库，施工区域的水环境综合影响因素复杂，为了安全起见，拟采用更加彻底的全断面开挖换填施工技术，并在原有的级配碎石回填方案中，增加一层鹅卵石回填层，设置双层换填路基结构，以最大程度控制后期病害。图1为换填施工项目现场情况。

标段2的路基深度低于2.5 m，不适合使用换填处治法，经项目现场论证，拟使用抛石挤淤法处治。为了保证处治效果，抛石挤压置换比例不能低于75%，且路堤结构的抛石挤压处治宽度应大于路基坡脚周围至少1 000 mm，抛石完成后应进行妥善的压实施工，并在压实后的路基层上继续加设厚度不小于300 mm的砂石垫层结构，在垫层上继续加设厚度均匀的土工格室结构，以提升路基层和后续路面层的可靠粘合性能。经抛石挤压处理后的路基层应高于周边的水位值，但超高范围应控制在500 mm以内，路堤边缘的抛石应相互嵌锁挤压，并借助压实机械可靠压实，机械压实完后对于部分欠压实位置应采用人工找平，单层路基压实厚度应控制在600 mm以内。图2为抛石挤压施工现场情况。

3 结语

由于软弱路基结构的承载能力、抗变形刚度及荷载稳定性指标较一般的路基土体结构存在较大的缺陷，为了妥善解决软弱路基本身带来的公路运行能力缺陷，必须采取行之有效的处治技术改善软弱路基承载能力和变形刚度。文章以省内某一级公路路基标段施工项目为研究对象，对常用的软弱路基处治技术进行分类分析，并结合软弱路基特点提出了针对性的处治方案，经工程实践论证，处治方案完全有效，可以继续推广应用。