软土地区公路沉降段路基设计要点分析

软土地区公路沉降段路基设计要点分析

陈林

陕西省交通规划设计研究院有限公司，陕西 西安710065

摘要：软土地区公路路基沉降的原因主要涉及路基变形和地基变形，为减轻公路沉降段路基的不均匀沉降，需以公路路基填筑材料设计、软土路基处理、半填半挖路基设计、排水设计等为要点，提升软土地区公路沉降段路基的强度、水稳定性，并保证公路排水系统的可靠性和稳定性，有效预防出现公路路基、路面排水不良对路基、路面造成侵蚀而导致不均匀沉降。鉴于此，本文对软土地区公路沉降段路基设计要点分析的设计要点进行了分析。

关键词：软土路基；公路工程；路基沉降；路基设计要点

引言

由于城市化进程加速、公路里程及车辆通行量增加等原因，路基沉降现象在软土地区公路中愈加普遍。路基沉降会导致公路路面凹陷或隆起，平整度降低，车辆行驶颠簸、行车舒适度差等问题，严重影响公路的使用寿命和安全性。因此，本文对软土地区公路沉降段路基设计要点进行重点分析意义重大。

1公路路基设计要求

首先，确保公路路基安全稳定，结构强度符合标准控制要求。在公路沉降段路基设计中，路基工程的安全性至关重要，这也是公路沉降段路基设计最重要的控制性要素。由于公路建设和施工中面临的工程影响因素较多，所以必须梳理其中的主要影响要素，而路基结构工程强度要素就是最重要的要素之一。在公路沉降段路基设计过程中，路基的工程强度必须符合设计标准要求，才能确保路基承载能力。如果路基结构强度未达到设定标准要求，则在长期的路基承压中，必然会产生路基坍塌、沉降、裂缝等问题。因此，在进行公路沉降段路基设计时，需要采取严格的措施，做好公路路基工程质量控制，避免路基施工造成路基变形，产生裂纹或结构强度下降，确保公路路基工程强度符合要求。其次，在公路沉降段路基设计时要保证路基的抗冲击性，特别是由于公路路基常年泡水容易引发路基坍塌、裂缝等。所以做好地表积水排水和地下水控制至关重要。如果路基不能够及时排水，则长期浸泡将会导致路基出现沉降，而地下水的水温控制不当，也会导致路基产生翻浆，引发热胀冷缩等问题。所以，做好路基填筑排水控制，填筑土体的含水率控制至关重要。在公路沉降段路基设计中，需要按照严格的路基设计规划要求，结合标准的施工流程，确保路基质量。

2公路路基沉降危害

2.1路面损坏及其影响

路基沉降导致公路路面的裂缝、坑洞和变形等问题，使得行驶在这些公路上的车辆遭受剧烈的震动和撞击，不仅会加速车辆的损坏（如悬挂系统、轮胎及减震器等部件的损耗加剧），还降低了行车舒适度，使驾驶员和乘客产生身体不适。此外，受损的公路表层容易积水，在雨季或冰雪天气时，路面积水会加速路面的破坏并降低摩擦系数，从而增加车辆失控和发生事故的风险。同时，路面损坏还会降低公路通行速度，提高交通拥堵概率，从而对交通系统产生负面影响。

2.2对交通安全的影响

沉降引起的公路表面不平整会导致车辆在行驶过程中产生颠簸和不稳定，增加车辆失控的风险。特别是在高速行驶或曲线行驶时，车辆对公路表面的依赖性更高，而沉降带来的不平整表面可能会导致车辆偏离预定轨迹，进而引发交通事故。沉降区域往往伴随着裂缝、坑洞等公路缺陷，这些缺陷可能使驾驶员在应对突发情况时反应不及，增加车辆与行人或其他车辆之间的碰撞风险。沉降段路基路面可能还会影响公路交通设施，如标线、标志和信号灯等。这些设施的损坏或移位可能导致驾驶员误判路况，使得交通组织混乱，进一步增加交通事故的风险。

2.3维修成本的增加

在沉降问题发生后，需要进行紧急维修以恢复公路的正常使用，这些紧急维修通常涉及临时性的补救措施，如填补坑洞、破损路面的修补等，费用较高。由于这些补救措施只能暂时解决问题，并不能从根本上解决沉降带来的损害，因此可能需要反复进行维修，导致维修成本逐渐累积。为彻底解决沉降问题，可能需要对路基进行整体加固或重新建设，这将涉及大量的人力、物力和财力投入，包括设计费用、施工费用、材料费用以及对周边环境和设施的修复费用等，与正常的公路维护相比，沉降段路基路面的维修成本要高得多。

3公路沉降段路基设计要点分析

3.1路基填筑材料设计

在公路项目中，应注重路基材料的合理配置。其一，根据具体的路基特点和实际情况，设计分层填筑的粗粒土材料。若设计为填石路基，则应选用坚硬度较高且不容易发生风化问题的石料，如若是砌石路基，就需要严格控制顶层的宽度和整体路基的标高，确保设计符合要求。如若公路的地质条件变化幅度大，就应遵循分段设计的要点。其二，地面坡度较大，应设计护脚，保证路堤沿斜坡的稳定性。其三，选择路基填筑材料前，应做好现场的试验分析工作，在现场进行模拟施工和试验施工，对比不同材料应用的效果，从而选择最佳的填筑材料，以免路基填筑材料设计不合理而出现问题。

3.2软土路基处理

软土路基的含水量大，孔隙率高，如果不能合理处置，将会导致路基与地基受车辆荷载的影响发生沉降问题。因此，应做好软土路基的地基处理，提升路基结构的稳定性和可靠性，减少出现路基方面的强度和可靠性问题。其一，采用软土路基换填的方案。勘察分析路基结构的土壤含水率和土壤结构特点，按照具体情况选取换填的材料，确保换填材料的强度和质量符合标准要求，使沉降段路基经过换填材料的处理后，强度和稳定性符合标准，避免发生不均匀沉降的现象。其二，采用路基夯实的方案。软土路基结构的密实度较低，在路基设计的过程中应合理设计夯实的方法，明确夯实设备和压实设备的规格参数，设计夯实的频次和机制，通过科学合理设计夯实施工的体系，提升软土路基加固效果，延长路基结构的使用寿命，改善路基的承载性能。其三，采用复合地基。如果路基结构的软弱度过大，无法采用换填技术或是夯实技术，就应设计桩处理，明确钻孔的规格和桩体的规格，通过桩土共同作用，增强结构的强度和可靠性，保证软土地基施工处理的效果。另外，应深入研究和分析软土路基的形式和具体特点，按照软土路基的含水率情况、孔隙情况等，对各类路基加固设计方案进行对比研究，采用实验分析的方式，选择最佳的路基加固设计方案，提升路基加固设计的水平。

3.3半填半挖路基设计

公路路基的横向地面坡度过大，需要设计半填半挖的路基结构，上部分进行开挖处理，下部分进行填方处理。为减少半填半挖的路基发生沉降问题，在设计期间需要按照公路的自然横坡坡度特点，合理进行斜坡路堤的设计，同时设计路堤基底台阶，台阶宽度为1m以上，底部斜坡角度为20-40之间。如若公路工程所在地是较为陡峭的山坡上，就应降低半挖半填路基结构的填土量，将边坡伸长度控制在合理范围内，设计2m的护脚，将其作为支撑阻挡的结构，确保半挖半填路基结构稳定。

3.4排水设计

路基、路面排水设计应结合公路线形，在充分考虑沿线地形、地貌、水系、排洪设施等的基础上，进行总体设计，使得排水系统统一、完整以及顺畅，确保公路排水系统的可靠性和稳定性，有效预防出现公路路基、路面排水不良对路基、路面造成侵蚀而导致不均匀沉降。

结束语

软土地区公路沉降段路基设计工作非常重要，直接影响沉降段公路工程使用寿命和行车安全，因此，在软土地区公路沉降段路基设计工作中，应按照路基沉降的实际情况，制定完善的设计方案和体系，通过科学合理的设计，提升公路沉降段路基结构的稳定性和强度，为提高行车安全和舒适度夯实基础。

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