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道路路基设计中软基处理研究

发表时间：2020/9/24 来源：《基层建设》2020年第17期作者：周俊

[导读] 摘要：对于交通建设而言，公路属于基础性建设工程，具有非常重要的作用。

        西安公路研究院陕西省安康市 710065
        摘要：对于交通建设而言，公路属于基础性建设工程，具有非常重要的作用。公路的地基除承担路面结构传来的交通荷载外，往往还作为地下埋管线的基础，所以对其整体稳定、不均匀沉降量、工后沉降的限制等均提出较高的要求。软基处理是公路建设所必须面临的重要问题，会直接影响到道路的建设质量。文章在此首先对软土地基进行了概述，然后具体分析了其中存在的施工问题最后对软土地基常用的处理方法进行了分析。
        关键词：公路工程；路基设计；软基处理；研究
        一、软土路基概述
        软土路基主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、空隙大的有机质土、泥炭土以及松散砂等土层构成。它们的成因、结构和形态虽然不同，但都有含水量大、压缩性高、强度低和透水性差的特点。软土路基不能简单的只按路基条件确定，因填方形状及施工状况，有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、路基特性的基础上判断是否应按软土路基处理。在公路建设过程中，有些软土地基填筑过程中就因路基变形，无法定型铺筑路面；有的勉强铺筑了路面，但软基变形。未待交工验收，路面就开始失稳；有的在运营中变形，不但要年年整治，耗用大量人力、物力和财力，而且影响行车安全，中断交通。在软土地基上修建道路，首先要进行加固处理。因此，加强对软基处理效果的研究，对于确保道路工程质量意义重大。
        二、道路建设中软基的特征
        1.压缩系数大、防剪强度小
        软基的孔隙率高，这个特征将严重影响到软基的承载性能。由此，若不采用合适的处理方法将不能提升软基强度，从而引起过度下沉、坍塌等现象，最终影响到高速道路的性能以及应用期限，这样不但加大了安全隐患的产生几率，还将提高高速道路维护难度及成本。
        2.流变性与触变性很高
        高速道路在施工完成后，软基就会承载长久的重力作用及其他外界荷载影响，这类附加荷载均会引起变形现象。而且，若在设计与施工过程所采用的软基处理办法不科学，因为软基的流动性较高，高速道路将会出现坍塌等诸多质量缺陷，该种情况下，软基处置便会丧失其该有的作用。
        3.含水量与空隙率很大
        软土内所含的水分较之普通土体会多许多，造成其具有很大的空隙率。软弱的构成大都是粉土粒与粘土粒，这类物质的表面有很多负电荷，使之结合水的性能不断提升，结合水停于土粒表面难以排除，会影响到软土力学效果。
        三、道路软基处理方面存在的主要问题
        1.勘探技术手段相对单一
        为了能够准确的制定软基施工方案，必须将精细的勘探技术作为保障，通过准确的勘探获取详细的数据信息，这是制定软基处理方案的关键所在。在软基参数获取方面，一般采用原状土取样的方式，但在实际施工过程中，地质条件的复杂性和多变性是当前高速道路施工所要面临的现实问题，如果仅仅凭借最初的勘探资料，则无法应对施工的复杂性和多变性。目前在软土原始数据采集方面具有很多形式，如标准贯入试验、静力触探试验等，这些技术都可以丰富勘探技术手段。
        2.路基填料问题
        软土路基易在荷载作用下产生较大的不均匀沉降，这种情况将导致路基失去稳定性。因而，软土质地段对道路工程的建设其实是非常不利的。不过为了使得道路工程中的实际情况与城市规划总体需求得到满足，必需要选择软土质地段实行施工。毕竟软土有着较小的荷载系数，因而在处理地基的过程里，必需加一部分硬质土壤，否则对于路基的强度将很难得到控制，于是便形成了技术问题的客观性，技术人员在给软土路填土过程中应当重视填土的控制度，使得路基的剩余沉降和沉降得到严格控制，从而使得路基更具有稳定性。

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        3.压实程度不够
        除了上述路基的平整度问题外，路基的质量还取决于其压实程度，倘若路基压实程度欠缺，在后期就会出现变形、下陷等严重问题，直接影响公路的平整度。在具体的施工过程中，路基压实问题有以下几方面原因导致，其一，负责施工工作人员对相关程序流程不太熟悉，忽视压实这项关键环节；其二，部分施工负责人为减少成本投入，在道路压实过程中选择小型设备，减少压实次数；其三，路基压实工作直接关系到公路整体的质量，有时候路基需要分层压实，这样才能达到最佳效果，可有些施工人员为了一时方便，直接整体进行压实，致使其不能够达到预期效果，相关性质也无法得到保证，严重影响公路的质量。
        四、道路软基处理的主要可行性方法
        1.强化碾压和夯实施工
        在实际施工过程中.软土路基的夯实度不足.结构较为松散，不利于施工的开展。也正因为如此，在施工时，做好碾压工作和夯实工作就显然非常重要。在实际施工过程中，可以针对软土路基的特点.进行针对性机械碾压施工.不断调节软土路基的土层厚度.保证土质密实度.通过机械碾压来提升公路路基的平整度。同时，要有效夯实路基，在软土层中加入一些硬度较大且有着非常好的抗腐蚀性的材料来有效提升软土路基的抗压能力.通过应用石灰土进行夯实.同时也可应用石灰块和火山灰等材料进行挤密操作.从而有效强化软土路基的稳定性.有效提升软土路基的承载能力。
        2.排水固结法
        软基的特征是土质较软，大部分均是由黏土和粘浆构成的。所以，在建设软弱地基时，应当根据软基的性质来认真分析，制定多种科学的处理方法。排水固结法包括堆载预压与真空预压。堆载预压在提升土体总压力的前提下来提高土体内部应力。以土料、砂料和路堤本身用作荷载，预压被处理的路基。软基在该附加荷载影响下，形成正的超孔隙水压力。通过一段周期后，超空隙水压力慢慢消散，土内有效应力逐步加大，地基土出现固结，出现垂直变形，而且强度也不断提升。但在真空预压阶段空隙水压力下降、有效应力加大。软基内安装一层密实的薄膜，于膜底部抽真空，产生压力差，该压力称作“真空度”，于砂垫层内产生的真空度经垂直排水通道朝下传送，进而导致土内孔隙水压力下降，令土体空隙内的气与水顺着垂直排水管道渗入，最终汇到砂垫层通过泵抽出，提高排水固结质量。
        3.加筋法
        （1）先检查施工地段的软土深度以及承载性能，并利用排水槽处置地表积水，地面的清洁与干燥以后利用推土机整平。（2）测试砂砾垫层敷设的级配，选择最好的物料配合比，添加设计水量来拌合材料，全面考量倒料车总量、敷设厚度和摊铺面积等信息，借助平地机来摊铺，合格后再碾压处理，确保压实度满足工程需要。（3）上个环节检查合格后敷设有纺工布，在确保有纺公布拉直平整的基础上贴合砂砾层，并确保良好的松紧度，仔细检测敷设质量。（4）保证有纺工具科学的应用性能，满足工程需求以后再敷设下一层砂砾层，仔细检查是否满足工程所需的平整性。（5）在上述环境满足工程要求以后借助推土机敷设填土，满足工程要求后敷设第二层。
        4.换填处理法
        在施工的过程中，换填处理是非常关键的一种技术手段，在土质松软的公路路基中，应用得非常广泛。在实际的应用环节，需要对路基承受的压力进行确定，在此基础上，对路基换土的具体深度进行有效控制。应注意更换材料的选择。在正常情况下，可选择稳定性好，强度高，耐腐蚀性强的材料，与软基相适应。用选定的材料替换软土路基中的软浅层土层，然后采用适当的方法进行夯实处理，从而有效提高软基的坚固性，提高软土地基的稳定性和刚性。
        结语：
        综上所述，道路工程随着技术的进步在持续发展，为此道路建设质量已成为关注的焦点，而且施工费用要控制在最小。在道路建设中软基发挥出了较大作用，所以，为了能够有效确保市政道路质量的提高，必须要对软基施工技术的可行性进行分析，进而确定最终施工方案，确保市政道路能够充分发挥其社会效益和经济效益。
        参考文献
        [1]卢同抡.公路软土地基处理方法探析[J].中国高新技术企业，2010.9.
        [2]张旭东.公路施工中软土地基处理技术分析及其应用[J].城市建筑,2018(35):146-146.