公路工程软土路基的设计处理分析 梁博

发表时间:2020/10/26   来源:《基层建设》2020年第19期   作者:梁博
[导读] 摘要:公路是我国重要的交通方式之一,在提升国民经济的过程当中扮演着十分重要的角色。
        陕西省商洛公路管理局机械站  陕西省商洛  726000
        摘要:公路是我国重要的交通方式之一,在提升国民经济的过程当中扮演着十分重要的角色。而路基作为公路的关键组成部分,它不仅需要承受着自身材料的重量,还需要承受公路路面的重量和其他大型施工设备的重量。所以,地基的承载能力和稳固性直接关系到公路质量。公路竣工投入之后,各种交通工具从公路路面经过会对公路产生巨大的压力,如果在没有通过科学、合理的方式对软土地基进行处理的话,极有可能导致公路出现裂缝,严重的话甚至还可能造成坍塌。
        关键词:公路工程;软土路基;设计处理;分析
        1软土路基的特征
        在公路设计中,经常会遇到软土地带,为了避免工程资金的增加,必须通过合理的设计,进一步解决软土路基问题。工程在设计过程中对软土路基进行处理时,需要对路基的特点进行明确,并以此为依据,对软土路基进行有效的处理。软土之所以会被称为软土,主要就是因为承载力较低,结构以软土的形式进行展现,绝大多数为黏性土。第一,软土并没有任何的用途,其承载力非常弱,根本无法与其他土质进行比较;第二,软土中含有大量的水分,并在软土组织中集聚,导致土壤中含有过多的水分;第三,软土分布相对比较密集、紧实,因其这一属性会对土壤紧固性产生影响,使土质变得更加松软。除此之外,软土本身具有极强的压缩性,如果软土路基问题被忽视,直接进行建设,将会影响路基的施工质量。针对这一问题,施工单位都会对软土进行提前的处理,使软土可以具有较高的坚固性和硬度,满足实际施工需要后,再继续开展后续施工工作,避免软土路基对公路质量产生不良影响。
        2 软土路基处理存在的问题
        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)施工设备不够先进。由于受到土质、地质等因素的多种影响,导致公路工程施工设计过程中的软土路基处理,始终无法取得良好的处理效果,并且由于施工环境条件有限,绝大多数的施工企业在施工时使用的设备都无法及时更新,设备使用时间过久,与实际要求出现严重偏差,甚至有时会出现设备无法顺利到位的问题,直接影响施工的整体进度。例如,部分施工单位使用的软土路基处理设备,无法满足设计和处理需要,导致处理效果较差。3)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公路工程软土路基的常用处理对策
        3.1 砂垫层处理法
        砂垫层处理法是比较常用的一种软基加固方法,尤其适用于浅层软土路基处理。该种处理方法可以在较湿且松软的表面上使用,可以利用这种处理工艺在软土路基底部形成一个良好排水体系,以此来提高软土路基的承载力与强度,有效补充地基土的抗剪强度,避免局部地基承载力不足而致使公路路基或路堤出现不均匀沉降问题。该种路基处理方法主要适用于那些比较薄的软土层施工处理中,并且在经过施工处理完毕后显著降低公路路基的沉降量。


        3.2 粉喷桩处理法
        在应用粉喷桩施工工艺期间,相应的施工步骤及要点主要包括如下几个方面:其一,首先做好施工现场的场地平整和施工测量放样工作,确保测量放线的桩位与轴线的准确性;其二,保持搅拌机准确就位,并对其搅拌施工作业的各部位运作位置进行精确调整,保证其和桩位之间存在的误差控制在 50mm 以内,搅拌轴的竖直偏差度不超过1%;其三,在启动搅拌机械之后,要首先进行预搅下沉,之后再相应地钻到设计厚度位置处;其四,要注意提升粉喷的搅拌,再提升其到达停灰标高位置处后要注意保持原地进行 2min 时间慢速搅拌;其五,要重复搅拌全桩,直至所形成的粉喷桩构成材料保持良好的均匀性;其六,在提高钻机设备到距离地面 0.5m 位置时,要停止喷粉操作;其七,在移动钻机设备后即可进行下根桩施工,并做好地基养护施工与质检工作。
        3.3 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。
        3.4 加筋路基处理法
        该种路基处理工艺与方法也是当前公路软基区域中路堤加固中比较常用的一种加固方法。如果加固的高路堤填土,那么适宜借助土工布加以隔垫,这样可以在很大程度上对软基和路基的侧向位移进行限制,同时也有利于增加其侧向的约束能力,降低整体的应力水平以及提升公路路基的整体刚度和稳定性。此外,通过在公路软土路基中有效地运用加筋路基法,也有利于提升加固施工的效率,缩短整体的施工工期,降低加固施工的成本,增加整体的加固施工效益。
        3.5 塑料排水板加固处理法
        首先要在待加固处理的软土路基上面铺设一层水平垫层,之前需要对路基表面上存在的杂物进行仔细清理,排除掉上部残存的积水,之后再在其上面铺设一层厚度为30~40cm 的砂砾石,并运用吨位为 6~8t 的压路机械设备进行碾压。如果路基路面呈现为向上拱的变化,那么可以相应地插入塑料板。经过上述施工操作之后,可以自然地排除掉水平垫层上面残存的积水。在此基础上,可以科学地在垂直方向上设置塑料排水板,但是要注意对实际的安装顺序进行控制,一般主要包括如下几个流程与步骤:基准定位→管靴安装→下降套管→打设到预定位置→套管提升→剪切排水板→检验与记录质检数据→调整到恰当位置。通过该种设置塑料排水板的方式,也可以起到加固路基的作用。相较于其他几种软基加固方法,该种加固方法的操作更加便捷,成本也更低。
        4结语
        综上,通过对公路软土路基设计要点与处理措施进行科学性分析,例如明确路基设计要点、排水砂垫层处理措施、高压喷射注浆处理措施、挤实砂桩处理措施、深层石灰搅拌处理措施、表层排水处理措施、加筋处理方法、夯实处理措施等等,可以保证公路软土路基结构更加稳定、安全,促进我国公路事业的可持续发展。
        参考文献:
        [1]王发丽.公路工程设计中软土路基处理方法[J].居舍,2019(03):108.
        [2]陆秀登.公路施工设计中软土路基处理方法[J].交通世界,2018(07):24-25.
        [3]张杰.浅谈公路工程中软土路基设计及施工阶段的标准[J].黑龙江水利科技,2018,46(03):65-66.
        [4]黄乙洲.公路工程中常用软基设计与处理的探讨[J].四川水泥,2017(12):37.
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