公路设计中软土路基处理技术的研究与实际应用

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年7月19期   作者:刘伦波
[导读] 随着经济的发展和需求,公路工程数量逐渐增多
        刘伦波
        陕西中宇交通规划设计有限公司  陕西 西安  710000
        摘要:随着经济的发展和需求,公路工程数量逐渐增多,为此其的质量也受到越来越多人的关注和重视。在目前的公路工程开展过程中,经常会出现软土路基的问题,如果软土路基无法得到针对性的处理,将会使路基强度与相关要求出现偏差,降低承受力,并引发一系列的质量问题。因此,对软土路基处理技术进行研究,已经十分有必要。
        关键词:公路工程;路基设计;软土路基;处理技术
        引言
        路基是公路工程建设的重要组成部分,需要直接承受路面重力、行车荷载与自身重力,本身对承载性能具有较高要求。如果公路路基本身的承载性能不足,那么容易诱发众多质量病害。但当前公路工程建设中常常经过软土路基地段,这时候有效设计与处理软土路基显得尤为重要。
        1公路工程中软土路基的设计要求和特点
        1.1设计要求
        构成软土路基的主要成分为以淤泥为主所组成的土,又或者是夹杂有泥炭层和烂泥的土以及黏性较差的土。一般来讲,软土地区除了包含湖、海之外,还包含有谷以及河滩等。所以要想对软土路基进行合理控制,必须在对其设计之前,需要对工程所在的地质材料进行收集整理,从而对地质情况有一个深入的了解。再者还需要对实际的工作环境以及水文地形条件等有一个充分的了解,因此还需要做好外业勘测和踏勘的工作,从而将最精准的信息提供给相关设计人员,从而有效确保设计工作的顺利进行,从根本上提高其安全性和经济性。
        1.2公路软土路基的特点
        在公路施工中经常会遇到软土问题,在软土上进行项目施工是不可避免的,施工人员需要正视以及重视软土路基处理问题。软土一般有三种类型,淤泥、淤泥土和粘土。通常来说,软土层具有含水量高、强度低以及耐压缩等特点,也正是由于这些特点,使得公路路基施工存在较多的困难。在遇到软土问题时,施工人员必须立即解决,如果处理不及时,可能就会造成公路出现质量问题,进而降低公路的使用寿命。软土具有含水量高的特点,而这一特点与公路路基的稳定性要求存在矛盾,要想解决这个矛盾,施工人员必须要加强软土路基的处理,采取一系列的技术和措施巩固软土路基,提高施工质量,确保软土路基达到相关的设计要求。
        2软土路基处理存在的问题
        2.1选用的处理方式不正确
        在公路工程设计过程中经常会应用软土路基处理技术。软土路基结构不稳定、含有大量的水分,导致软土路基处理技术在实际应用过程中很容易出现问题,面临诸多的困难,使设计面临巨大的挑战,同时也导致施工质量难以得到有效控制。一旦处理方式不正确,将会使后续施工受到影响,增加更多的施工成本投入。如果软土路基处理技术选择不正确,也会使工程稳定性受到影响,增加公路行驶的安全风险,使公路使用寿命快速缩减。
        2.2剪切拉裂损坏
        由于软土本身无法承受较大的压力,导致在对其进行处理时很容易受到剪切拉力破坏,使软土强度逐渐下降,加之其本身无法保持稳定,很容易流动到公路其他位置,当此问题出现时,很容易使车道平整性受到影响,影响公路质量的提升,如果情况严重甚至可以在公路表面出现很多的裂缝,使公路路面失去美观,影响公路功能的发挥。因此,对这一问题必须引起重视,在设计过程中充分考虑该问题,合理进行设计,使该问题可以得到彻底规避。


        3公路路基设计中软土路基处理技术的应用
        3.1深层石灰搅拌桩技术
        对于公路工程中软土路基的处理,可以将石灰这种物质应用与其中,通过石灰的搅拌桩施工,完成在粘性土中的加固处理,通过深层石灰搅拌桩技术,将石灰与地基土壤相互融合并搅拌,让这两种物质进行化学性的反应,通过这种处理,实现地基设计目标,让其能够达到承载能力和强度的要求,在这种软土路基的特殊条件下,石灰比水泥的处理效果要好很多。
        3.2排水固结处理法
        排水固结处理法主要适用于天然地基加固,或者在地基当中合理地设置砂井等一些竖向排水体,并借助道路工程自重或者外力荷载作用来排出软土路基当中包含的孔隙水,以此实现加固软土路基,提升路基强度的目标,同时这种软基处理方法也可以解决软土地基稳定性不足和沉降等问题,提高地基土的抗剪能力、承载性与稳固性。此外,该种软基加固方法本身的加固效果比较好,成本比较低,可以显著降低软基的沉降值。
        3.3换填法
        在公路路基设计中经常会用到换填法,具体来说就是将所有路基中的软土全部挖出,并选用具有足够强度、满足公路承载力要求的土石进行替换,当土石填入后,需要对其进行反复多次分层碾压,使其表面可以保持平实,并满足路基设计弯沉及压实度的要求。一般对于比较浅的土层最为适合使用换填法,这种土层下层土体与表面不同,下层稳定性一般较强,采用这种方法进行设计,没有任何的繁琐性,施工方便、快速,基本不会对周边环境产生影响。换填法在实施之前,需要全方位测量路基,并结合现场施工实际,选择施工现场现有材料进行换填,一般以粉煤灰和砂石最为常用,这两种材料不仅可以保持长时间的稳定性,同时强度较高,在换填时必须以国家相关规定和要求作为换填的主要依据,当所有材料填入后,需要进行碾压夯实,使软土路基的承载能力可以进一步强化。
        3.4排水砂垫层技术
        在公路施工过程中,经常会遇到一些含水量比较大,地理上部比较薄的土层,这种土层给公路路基施工带来较多的困难和麻烦。在这种软土路基施工中,施工人员可以采取排水砂垫层技术进行处理,在软土路基上部铺设半米到一米左右的砂垫层,这是处理公路路基中常用的一种方法,而且可以有效处理软土路基。在软土路基处理过程中使用排水砂垫层技术主要可以起到两个方面的作用,第一,固结软弱土层,而且铺设在软土路基上部的砂垫层有和排水层同样的效果。第二,充当地下排水层,进行有效的排水,使填土内的水位不断降低,从而提高软土层的稳定性。
        4公路工程软土路基处理方法的选择
        基于上述分析,可知公路工程软土路基处理对策众多,且不同处理对策的应用条件与效果各不相同,需要结合软基实际软土厚度、埋深以及水文与地质条件等实际情况,立足于满足路基稳定性、承载性以及沉降值等相关要求,兼顾经济性,灵活地选择适宜的软基处理对策,具体可以依据下述处理方法应用原则:其一,如果浅层软土深度不大于3m,那么适宜应用换填法加固路基;其二,如果软土深度控制在3~5m,且整体范围比较小的软基处理适宜应用换填处理法,且也要综合考虑运用复合地基处理法;其三,如果软土深度不大于20m,且填土高度不大于8m,那么适宜应用塑料排水板加固处理法、加筋路基处理法等;其四,如果填土高度超过8m,且软土深度不大于15m时,适宜应用粉喷桩处理法。通过灵活选择和应用软基处理方法,才能更好确保软基处理效果。
        结束语
        在公路工程中软土路基在工程中发挥着重要作用,不仅需要在工程建设位置上承受岩土的重量,同时还要将路面所存在的重力进行承担,因此在公路工程中,相关人员一定要重视软土路基的设计与施工,其难度相对比较大,对于质量要求的标准也更高,在设计与施工中必须要掌握相关处理要求和规范,保证软土路基得到最合适的处理,进而为公路工程质量以及安全工作提供保障。
        参考文献
        [1]曹庆军.公路路基路面设计中关于软基处理的处理[J].建材与装饰,2017(5):196-197.
        [2]周和平.水泥搅拌桩在高速公路软基处理中的方案设计与施工工艺研究[J].科技创新与应用,2016(26):237-238.
        [3]宋磊.同源高速公路软基处理中粉喷桩的设计与施工[J].山西建筑,2012,38(33):97-98.
        
       
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