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摘要：路基属于高速公路路面之下的天然地层，经过填筑后形成压实的土层，建设高速公路时比较容易遇到软土地基，如果没有正确处理会严重影响工程的整体质量。修建高速公路时比较容易遇到软土地基，如果没有正确处理会严重影响工程的整体质量，公路运行后甚至会造成通行安全隐患。因此，需要高度重视高速公路软土地基处理设计工作。
关键词：高速公路；软土地基；处理设计
一、路基设计的含义
由于土层性质存在一定的差异，因此路基分成黄土路基、软土路基以及盐渍土路基，涉及到的设计内容有：路堑设计、路堤设计以及路基排水等内容。在进行施工计算时，设计的路基宽度为道路两边的路肩宽度加路面宽度；设计路面宽度时，需要依据实际交通量以及道路通行能力进行设计，一般情况下，各车道宽度为3～4m。一部分高速公路以及城郊周围的公路因为道路等级比较高，在调研之后可增加路基的宽度，宽度范围在1～3m。
二、高速公路路基处理原则
2.1土壤性质
高速公路土壤主要有黏性和砂性两种。砂性土壤，需要选择挤密法来处理软土地基，由于砂性土壤里面的黏性颗粒物较少，土质较松散，容易受到影响出现地基变形的情况。黏性土壤可以选择压实的措施，黏性土壤结构比较紧密，透水能力比较差，土壤如果处于湿润状态具备较强的黏性，干燥状态下比较容易出现土质较硬的问题。
2.2公路性质
公路的性质和公路软土地基的性质有着紧密的联系。因为公路等级存在一定的差异，工后沉降也有所不同，在设计软土地基的处理方案过程中，需要参考公路的性质以及功能来进行定位。高等级公路在修建的时候需要增强对于地面沉降的控制，确保路面的平整及美观，保障通行的安全性。
2.3施工环境
施工环境包括自然环境和社会环境。开展高速公路施工建设时，需要根据工程项目建设现场的实际情况进行选择施工工艺以及地基处理措施。
高速公路施工路段所处地形位置、地质特点以及水文气候施工设施、施工人员等因素都会直接影响到高速公路路基施工建设。
三、软土地基的处理
3.1基本概述
软土地基主要包括粉土以及黏土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙较大的有机质土、泥炭以及松散砂等。如果修建路段地下水位较高，软土地基上方的构造物以及填方总体稳定性便会受到影响，进而发生地基沉降问题。修建高速公路时，进行软土地基处理就是为了增强高速公路施工路段的承载力以及稳定性。
3.2高速公路软土地基的处理方法
（1）夯实法
利用专业机械等重力工具采取反复冲压的方式进行压实软土层，通过夯实法处理过的软土地基的土壤颗粒间隙会变小，间隙中的水分被挤出，从而达到降低土壤含水量、提升土壤固结能力、增加地基承载能力的目的。
（2）填石法
向软土层中添加石块、砂砾等骨料以增加软土地基的承载力和抗压能力。在选择填充物的过程中，应注意筛选掉形体不规则或体积过大的骨料，避免影响地基压实效果，使路面出现不平整的情况。
（3）挤密法
该方法有效地结合了夯实法和填石法的施工工艺，属于综合性技术，采用专业施工设备对软土地基进行振捣，再利用振动机促进填充物与软土地基之间紧密结合。挤密法能够提升路基土质的硬度，对道路总体承载力也有明显提升。
（4）高压喷射注浆法
把预制好的水泥浆、粉煤灰等材料进行充分伴和，注入到软土地基预留的处理孔中，使其形成硬结的圆柱桩，与软土层共同构成复合型地基，此方法能够显著提升软土地基的荷载力。
（5）冻结法
向软土地基里注水，同时注入特制的冷冻剂。在路基施工过程中，是否选择使用此方法，需依据工程区域和现场实际情况来确定，由于此方法对环境条件要求较高，一般不常应用于高速公路建设中。
（6）水泥搅拌桩
使用水泥搅拌桩，加固深度可达20m，处理效果好，工期短，工程造价相对较高，适用于淤泥、淤泥质土、砂土等地基。路基设计应保证路基具有足够的强度、整体稳定性、抗变形能力和耐久性。因此，水泥搅拌桩处理软土地基设计时应合理选定桩径、桩长和桩间距，做好地基承载力计算、路基沉降计算、路基稳定性验算等。由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力特征值可按下列公式估算，估算时应取淤泥较厚且桩长较短的最不利处进行计算：
式中：μp—桩的周长，m；
n—桩长范围之内所划分的土层数量；
qsi—桩周第i层土的侧阻力特征值，kPa；
lpi—桩长范围内第i层土的厚度，m；
αp—桩端端阻力发挥系数，通常为0.4~0.6之间；
qp—桩端端阻力特征值，kPa，应取桩端土未经修正的地基承载力特征值。桩身材料强度确定的单桩承载力应不小于由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力。水泥搅拌桩处理软土地基的路基沉降计算和稳定性验算可由《理正软土地基路堤设计软件》进行计算。水泥搅拌桩加固剂，使用的是42.5级普通的硅酸盐水泥，进行设计过程中，可以根据搅拌桩桩长水泥掺入量为80kg（水泥掺量约为14%），同桩体水泥土配比一样，90d龄期的立方体无侧限抗压强度fcu应该不能小于1.8MPa，同时，在施工开始之前，一定要对项目水泥土配比先要试验，按照强度要求，对水泥的用量和外掺剂进行调整，这样就可以根据桩身材料强度对单桩竖向承载力进行确定，即Ra=0.25×1800×0.283=127.35kN。水泥搅拌桩具有处理效果好、工期短、成本相对较低等特点，在我国软土地基处理中应用非常广泛，设计时应合理选定桩径和桩间距，做好地基承载力计算、沉降计算和稳定性验算等，确保路基具有足够的强度、整体稳定性、抗变形能力和耐久性。
3.3注意要点
在处理软土地基时，需要施工监理以及质量控制人员来进行监督，以及技术指导和安全制度检查。在加固软土地基时，涉及静压注浆方法的使用，在施工过程中，如果发现填土层松散需进行加固，如果是粉质黏土则不需要注浆加固。
四、高速公路软土地基处理设计
4.1地质条件
在设计软土地基处理措施时，需要充分分析地质条件，由于硬壳层的土体会因外力而变化形成板体效应，对路堤荷载能力起一定的支承作用。如果软土地基基层中硬土层为薄层，可采取深层处理法；如果硬土层厚度较大，则需勘察确认。如果软土层里面包括较多的砂层，并且地基排水比较顺畅，则需要增加竖向的排水体。如果排水作用难以得到改善，就会影响到附近的地层结构，如此便需要综合使用砂垫层和堆载预压来进行处理。
4.2处理的位置
桥头路基如果采用固结排水方案，在实施过程中发现不可控因素且对地基的抗剪能力改善不大。如果采用固结排水方案与堆载预压方案相结合的施工方法，虽然会增加预压的时间，但经过此种方案进行处理之后，填筑强度、速度等参数基本能够达标。对于暗构造施工而言，如果地基不存在较大的变形，桥头路基可选择复合地基处理方案。
4.3路基高度的控制设计
通过实践发现，软土地基的稳定性与填土高度的多少之间存在的联系较小，沉降量很难进行控制。主要因为投入使用后路面交通荷载分布不匀，导致路面不平整，影响道路的美观以及行车安全。想要应对这部分问题，可通过复合地基或超载预压措施进行处理。
五、结语
软土地基处理设计对于高速公路项目设计内容来说是重要的一环，需要对施工现场环境进行充分地分析，且需要根据数据进行设计适合的处理方案。如果施工周期较短，预压时间不够充分，应考虑超载预压措施来提高单位时间内的沉降量，此方法不但能缩短工期，同时能够保障路基强度。
参考文献
[1]城市道路路基设计规范：CJJ194-2013[S].北京：人民交通出版社，2013.
[2]建筑地基处理技术规范：JGJ79-2012[S].北京：人民交通出版社，2012.
[3]向世国.水泥搅拌桩在市政道路软土地基加固中的应用[J].21世纪建筑材料居业,2011(05):82-86.