摘要:如今,中国经济取得了快速的发展,城市建设的速度也越来越快,由此,城市道路路网得到了持续的完善。在建设城市道路的过程中,软土地基的建设受到了人们越来越广泛的关注。在建设软土路基的过程会遇到很多的问题,由此,本文研究了市政道路路基设计中的软基处理问题。
关键词:市政道路;路基设计;软基处理;问题
一、软基处理需要考虑的因素
(一)道路所处的地理位置
1.道路等级与行车荷载
不同的道路等级所设计的行车荷载也是不同的,对于等级较高的市政道路而言,需要重点考虑其安全性,所设计的道路必须能够承受较大的车流量、行车荷载,需要有较强的地基承载力与道路通行能力[1]。软土路基的处理深度比较深;对于等级较低的市政道路而言,软基处理需要重点考虑的是建设成本,这是由于在设计的时候已经考虑到当地的行车荷载与交通状况,处理深度比较浅。
2.地质条件
不同的地区其地质条件也有着很大的区别,设计人员应当全面的调查和了解沿线软土路段的地质状况,详尽的地质调查资料是设计人员确立设计方案的关键依据,所以,在实施地质调查的时候,技术人员一定要对软土段做出正确的地质判断,在设计的时候通过设计需求与土质条件制定出科学的设计方案。软土地基具备一定的黏聚性,有着一定的压实条件,可通过软土层的厚度应用不一样的处理手段。
3. 外界环境
城市道路大部分都是为了便于居民出行而建设的,大多数城市道路都会经过居民聚集区,降水会造成土体的孔隙率加大,使土体的承载能力下降,如果情况严重会引发土体沉陷,周边结构物倾斜、开裂等;应用振动挤密法有可能会引发周边土体隆起变形,会对周边的构筑物或者建筑物产生比较大的影响;在应用夯实等振动比较大的处理方法的时候,会形成比较大的噪音,对居民的生活造成影响。所以,应当根据特定的作业环境使用合适的软土地基处理方法。
二、软基处理方法
(一)软基表层处理方法
1.铺垫材料法
施工单位可在路基表面使用一层或者超过一层的土工织物实施铺设,利用土工织物所具备的良好的整体连续性、高耐腐蚀性和高抗拉强度,施工单位可更为便捷的施工,而且可以使路基的承载能力得到明显的提高,减少施工完成以后的路基不均匀沉降程度,当前常见的路基表层铺设材料有编制土工布、土工格栅,把以上材料铺垫好以后,路基在隔离、排水和反滤效果方面可以得到明显的改善。
2. 添加剂法
最为常见的软土种类就是粘性土,如果路基表层是这类土质,那么,就可以利用添加剂作出处理。把适量的添加剂加入表层的粘性土之中,由此就能够使路基的压缩性得到改善,使路基的抗剪强度得到加强[2]。熟石灰、生石灰、水泥等是常见的添加剂,这些材料和水接触可以产生化学反应,形成团聚效应,降低土壤的含水率,而且伴随着时间的不断延长还会让路基朝着化学性固结状态演变,最终使路基的土体稳定性得到提升。
3. 表层排水法
软土有着复杂的成分,具备高压缩性土、杂填土、淤泥质土等,软土的土质有好有坏,如果土质比较好,那么,就可以使用表层排水法。详细的操作流程如下:把路基填筑完以前,在地表挖掘合适的水沟或者沟槽,排尽地表水,由此,就能够减少路基表层的含水量。另外,如果在施工的过程中有降水,沟槽也能够起到盲沟的作用,对水分的尽快排出十分有利,也能够用作砂砾的回填[3]。
通常情况下,为了与土质和地形的需求相符合,水沟的横断面应当具备50~100cm的深度与50cm的宽度,各个水沟之间应当具备10~15m的横向间隔,纵向沟槽应当顺着道路的方向挖掘,应用具备较好透水性的砂砾实施回填。如果需要在其中埋设孔管,应把过滤材料围在管壁外边,从而进行有效的保护。
4. 砂垫层法
不同区域的市政道路路基层的厚度也是不同的,如果路基层的厚度比价薄而且路基的含水率高,那么,可应用砂垫层法实施排水,从而加快软土路基的固结。除此之外,还可把所垫的砂层当作地下水的排水层,使填土内的含水量降低,给机械施工提供更为便利的条件。具体的操作是把含水量处于3%~5%、不匀均系数< 5、级配好的粗砂和中砂铺垫在表层排水层和敷垫材料之中。
(二)软基深层处理方法
1. 水泥搅拌桩加固法
使用这种方法的具体流程如下:在水泥加固土壤的物理反应、化学反应的过程之中,利用机械设备朝没有处理完的软土路基内部喷水泥,经过上下搅拌,水泥和软土混合均匀,然后和软土内富含的水分相结合,发生水解水化反应,产生具备稳定整体结构的凝胶体。这类凝胶体就是水泥搅拌桩,能够使路基的强度得到提升,实现路基对承载力的需要。根据施工方法的不同可把水泥搅拌桩加固法分成干法和湿法。其中,通常情况下湿法所应用的固化剂是水泥,利用机械经过持续的、长时间的深层搅拌,能够让路基深处的固化剂和软土均匀的分布,最后形成强度比较高的复合地基。
当对水泥搅拌桩实施加固的时候,可使用浆喷法或者粉喷法,其中的粉喷法适合使用于天然含水量> 30%而且塑性指数> 1的土壤,主要原因如下:在搅拌时间一致的前提条件下,应用粉喷法加固的路基强度要比应用浆喷法的路基强度大。然而,浆喷法也有着粉喷法无法比拟的优势,例如易于管控施工质量、施工难度小等。
除此之外,应用水泥搅拌桩加固法应当注意以下几个方面:第一, 在施工以前一定要进行试验,在施工的时候必须严格依据有关的技术参数与试验结果进行施工,必须严格的管控停灰面、钻机下钻深度以及喷粉高程,从而使水泥搅拌桩的长度适宜得到保障;第二,搅拌桩的时候水泥泵送不可以中断,而且固化剂的应用误差不可以大于1%;第三,喷粉接桩必须保障重叠长度超过1米。
2. 排水固结法
如果软土地基是冲填土,或者软土的含水性接近于饱和、厚度比较大,那么,就可以利用排水固结法实施处理。通常可挖掘垂直排水井引导地基排水。如果条件容许,也可利用机械设备把路基之中的气体和水分抽取出来,这样做能够使路基的排水固结速度变快。
3.振密挤密法
通过挤密操作或振动操作能够让深层的土壤更为密实。施工单位可利用打桩机打桩机把填进孔洞之中的砂石冲击或者振捣成为状体,由此,可以明显压缩沙性土壤内的孔隙,整体路基的土体密度会得到提升,整体的稳定性和承载性也会得到很大程度的提升[4]。除此之外,通过挤密操作可以有效的排除土壤之中的水分,显著降低路基出现湿陷性液化的概率,因此,就算路基出现了沉降,其沉降量也会有显著的下降。起初的振密挤密法只能够用于砂土地基,伴随着科技的不断进步,中国引入了科技含量高的专用机具,当前利用这个方法也能够加固液化粉土路基。
三、结束语
在市政道路路基设计中应当依据不同的状况选用合适的软基处理方法。对于市政道路的发展而言,软土路基的处理有着非常重要的作用。加强软土路基的稳固性可以保障施工质量,加快市政道路的发展,进而使中国的城市化进程加快,使道路的经济效益与社会效益得到更加充分的发挥,促进中国经济和社会的发展。
参考文献:
[1]陈翔, 李春辉, 张炎昌. 市政道路路面结构及路基设计分析[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(015):934.
[2]练财洲. 城市道路路基设计和软基处理探索[J]. 中国室内装饰装修天地, 2018, 000(003):143.
[3]徐柯勇. 市政道路路基设计质量控制对策研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(006):2395.
[4]斯晓科. 关于市政道路路面与路基设计的研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(012):3204.