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道路工程中软土路基施工技术的应用分析牛琳琳

发表时间：2020/6/17 来源：《基层建设》2020年第6期作者：牛琳琳

[导读] 摘要：随着经济和社会的快速发展，中国的道路和桥梁行业取得了长足的进步。

        北京市政建设集团有限责任公司北京 100089
        摘要：随着经济和社会的快速发展，中国的道路和桥梁行业取得了长足的进步。软土路基施工技术的广泛应用是这种进步的直接肯定。在中国市政道路工程的建设中，软土路基的处理直接关系到整个工程的施工质量。因此，本文对软土路基施工技术在市政道路工程中的应用进行了具体研究，为市政道路更好的发展带来一些启示。
        关键词：市政道路工程;软土路基;施工技术
        引言：对于市政道路工程，如果不能正确地应用了软土路基施工技术，很容易产生问题，如降低公路稳定性和沉降变形。该技术也是市政道路工程软土路基施工的科学合理的技术措施。为了确保这种技术的应用可以有效地应用于市政道路的建设中，使其符合设计标准，本文对软土路基施工技术在市政道路的应用进行了研究。
        一、软土路基概述
        1、软土路基特性
        软土路基，含水量较大和较大的孔隙是主要的特点，由于软土本身属于含水量较高，造成软土路基压缩性差，土壤颗粒对流动性强。值得一提的是，软土路也有沉降特性，这使得它在软土沉降的发生是由于时效性，在一定程度上很容易引起市政道路工程的不稳定沉降。
        2、在软土路基施工常见问题
        （1）路基强度低。对于市政道路工程，对公路路基的强度和使用寿命要求高，主要是为了确保道路交通的安全性。然而，对于软土市政道路工程路基，天然软土的强度不高，而且因挤压和震动更容易的承载力降低，使路基的强度无法满足公路工程的要求，导致路面变形和沉降现象的大量出现[2]。
        （2）在斜坡上软土路基容易被雨水冲洗。除了低路基强度的问题，雨水冲洗也是软土路基结构的常见问题，即斜坡软土路基容易被雨水洗涤，因此，山坡上的软土路基的处理往往会影响道路的基础上，进而导致市政道路工程的稳定性。
        （3）很难控制沉降和残余沉降。除了上面的两个问题，控制沉降和残余沉降的问题也必须引起我们的重视。在中国许多城市的市政道路工程，降低软土路基的的负面影响的措施中，路基换填是提高软土路基的承载能力最常用的方法。然而，这种方法的应用，路基沉降到剩余沉降的比例往往是有问题的，这往往使软土路面基础建设不能满足设计要求的标准。
        二、软土路基施工技术应用在市政道路工程中的应用
        为了对软土路基施工技术在市政道路工程中的应用做进一步的研究，在一海岸某滨海路工程做为研究对象。通过考虑土壤条件，路基成分，施工条件和道路工程等因素的影响，完成了市政道路工程软路基的施工工艺的选择。
        1、软土特性
        在这篇文章中研究的市政道路项目位于沿海地区，属于普通类。基础土层是海陆交替相沉积。该市政道路工程所属的地区，地下水属第四系孔隙水，埋藏深度为 1.10 ～ 4.50m。大气降水和海水是该地区地下水的主要来源，地下水被保存在粘土和粉砂层中，这使得该地区的径流条件差，地下水位变化不显著。
        1.2分析软土特性。
        了解市政道路工程的地质条件后，还需要分析该地区的软土特性。这种分析主要集中在水分含量高、孔隙大，抗剪强度低，渗透率低，流动性强，高压缩的等五方面。
        首先，含水量高，孔隙大。市政道路工程的软土路基具有这一特点，主要是软土路基由粘土粒组和粉体粒组组成，而其中的蒙托石、高岭石和伊利石的晶粒就通过自身携带的负电荷形成了偶极水分子，并最终造就了市政道路工程软土路基中的各种絮状结构，这自然使得道路工程软土路基存在含水量和孔隙较高的特点。
        其次，剪切强度低。在市政道路工程软土路基，抗剪强度低也是该类型路基的一大特色。通过实际调查，测定本市政道路工程软土路基的剪切强度为5~15千帕之间。而我国软土天然不排水抗剪强度一般低于 20kPa 通过这一特性的判断，结合相关资料所揭示，含水量大于 35%且孔隙比大于 1.0 的时，软土抗剪强度越低，较好说明其抗剪强度较低。
        再次，渗透性小。市政道路工程的软土路基具有低渗透性的特性，该市政道路工程软土路基渗透系数通过测定为1×10-7cm /秒。此透过系数在1×10-6~1×10-8cm / s的范围内，这表明其软土路基具有小的渗透的特性。
        然后，流动性强。市政道路工程软基具有流动性强的特点，通过测定该工程路基的灵敏度在 5 ～ 8之间。而灵敏度在4 ～ 10的软土即为高灵敏土，由此可以确定，该市政道路工程的软土路基属于高灵敏度的土壤，这也是软土壤迁移率特性的原因。

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        最后，压缩性高。除了上述方面，该道路项目路基也具有高压缩性的特点，通过现场调查获得的软土层压缩系数1.6至3.5MPa-1，该系数和正常固结软土层压缩系数1.5MPa- 1通过比较，可以直观的发现该工程的软土路基具有高压缩性的特点。
        2、软土区域分析。
        完成市政道路工程的软土路基特点的分析后，我们还需要进行市政道路工程软土区域分析。市政道路工程软土自地表向下分为素填土、褐黄色粘性土、灰色粘性土层、黄色粉质粘土与粉细砂层四个各具特点的土层。
        首先，素填土。对于素填土这一土层来说，其厚度为1.0～2.0m，主要由粘性素填土和杂填土组成，主要分布在文章研究的市政道路工程前 3km 范围。
        其次，褐黄色粘性土。褐黄色粘性土土层，其厚度为 1.0～2.0m 到 4.0～5.0m，具体分为界线不明显的粘土、粉质粘土、粉土，由西向东厚度增加且具体构成的渐变关系。
        再次，灰色粘性土层。对于灰色粘性土层来说，其埋深一般为 14.0～15.0m到17.0～21.0m，具体分为粉质粘土、粉土、淤泥质亚粘土、粉细砂，粉细砂与粘性土极薄层状交互是这一土层所具备的成层规律。
        最后，黄色粉质粘土与粉细砂层。该土层深埋一般为 30m 左右，该土层中粉土层与粉细砂层存在的渐变关系，使得该土层作为市政道路工程可利用的良好桩端持力层。
        三、软土路基施工技术的应用
        为了保证市政道路工程软土路基能够实现较高质量处理，通过勘查钻孔得到了该市政道路工程深度范围内，地层由亚粘土、淤泥质粘土、亚粘土、粉细砂组成，物理特性如下，孔隙率在0.84至1.03之间，天然水含量34.9 2 ~ 36.1，三轴凝聚力3.2至5.7kPa，内摩擦角2.4~3.5°，横板剪切强度24.1至24.6kPa。由此，软土路基的合成材料的施工工艺和水泥搅拌桩法软土路基施工技术相结合，最终被选定为市政道路工程软土路基的施工。
        1、土工合成材料软土路基施工技术
        土工合成材料软土路基施工技术在市政道路工程的软土路基施工的优异效果可见一斑。值得注意的是，在5m以上路基的部分的结构中，土工布应敷设两次。
        该工程中，土工合成软土路基施工技术的应用已实现了总沉降量减少 30% 、差异沉降降低1/3 ，而这些成果的取得与土工布本身难以被拉破、耐腐蚀性强、柔性大、反滤排水效果好、施工简便等优点存在着较为密切的联系，由此可见该技术具备的广阔应用前景。
        2、水泥搅拌桩法软土路基施工技术
        首先，原状土及水泥土物理力学试验。这一试验通过在市政道路工程软土路基处所取得的软土，获得了不同土层厚度、含水量、孔隙比、固结强度、快剪强度、承载力等指标，而水泥土强度则通过龄期与强度的关系试验获得。
        其次，静力触探试验。在静力触探试验中，结合公式估算桩体的无侧限抗压强度。而由此开展的静力触探试验就能够较好检验水泥土搅拌桩有效性。
        通过上述结果我们得出了市政道路工程软土路基试验段的静载荷试验与静力触探试验的对比结果，通过该结果发现，静力触探试验与静载荷试验所确定的复合地基承载力是相当接近的。由此可见水泥搅拌桩法软土路基施工技术在市政道路工程软土路基处理中应用的可行性。在桩间土承载力中，应用了桩间土的承载力特征值与桩间土的比贯入阻力开展具体计算，而在应用公式进行的单桩承载力计算中，应用了早强系数、不同时期的水泥土无侧限抗压强度、检测时实际成桩龄期、水泥土无侧限抗压强度的标准龄期，并最终通过公式完成了水泥土搅拌桩单桩承载力的计算，同时，在公式计算复合地基承载力的过程中，应用了桩间土的影响面积、单桩的影响区域面积等数值的结论。
        结语：在对软土路基施工技术在市政道路工程中的应用研究中，本文以市政道路项目为例进行具体的软土路基施工技术应用研究。通过这一系列的研究，我们可以有一个更深入的了解在市政道路工程软土路基的施工工艺，以及更直观，更深刻地理解土工合成材料，软土路基的施工工艺和水泥软土路基施工技术搅拌桩方法。
        参考文献：
        [1]吴雷.公路施工中软土路基的处理技术[J].工程技术研究,2016,(8):79+83.
        [2]罗清平,周小梅.对市政道路工程中软土路基施工技术的应用探讨[J].中国建材科技,2014,(S2):166.
        [3]叶青媚.市政道路软土路基处理中强夯法施工技术的应用[J].低碳世界,2015,(1):258-259.
        [4]徐彬.强夯法处理公路软土路基施工技术应用研究[J].黑龙江交通科技,2015,(3):6+8.