道路路基设计中的常见问题及应对策略

发表时间:2021/2/24   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:姚家辉
[导读] 摘要:近年来随着社会经济的快速发展,城市化进程的逐步推进,基础设施建设水平也得到了很大的提升,同时,对道路工程的建设提出了更高的要求。
        云南金杉工程建设监理咨询有限公司  云南省昆明市  650224
        摘要:近年来随着社会经济的快速发展,城市化进程的逐步推进,基础设施建设水平也得到了很大的提升,同时,对道路工程的建设提出了更高的要求。
        关键词:道路路基设计;问题;应对策略
        引言
        作为我国各大城市中的最主要的基础设施,城市道路在我国的发展建设过程中也发挥着极为重要的作用,道路建设工程中最重要的构成之一就是路基,所以对于优质的路基高边坡防护施工而言,其不仅能为施工的顺利展开奠定牢固基础,也能为道路总质量达标提供更高的保障,对路基的稳定性来讲意义非凡。尤其是近年来社会进步和国家发展,对道路数量、规模及质量的要求都在不断提升,若想避免路基高边坡的失稳状态,就必须尽可能提升路基高边坡锚杆防护施工技术的管理水平。实践证明,只有如此才能为施工创设更好的环境,在确保高边坡稳定性良好的前提下,使其在恶劣天气下也能起到应有的防护作用。
        1道路路基设计中常见的问题
        ①道路自然状况及地质情况对路基设计的影响。路线选择的合理性直接影响项目的实施及投资成本,路线穿过人口密集地区时,容易造成拆迁工作量大,征迁成本增加,项目推进相应较慢。合理的道路走向可减少路基高填深挖,避开可能存在的深层软基处理,从而减少路基工程投资。②道路排水未形成系统,破坏路基稳定。道路路基施工时会容易出现地表水侵蚀路基边坡、地下水渗透路基等问题,继而造成路基和路面破坏,为保证路基安全,应在设计中对道路排水进行系统整体梳理,设计时除对路基地下水提出相应的处理方案,还需重点注意路基外地表水对路基的侵蚀影响,采用市政管道设施排水存在暴雨时段路面排水不及时,下游排水不畅,造成路面局部积水。③道路边坡设计对道路路基的影响。路基边坡的设计直接关系路基边坡稳定,主要问题集中在边坡处理方式和边坡植被,边坡处理方式选择不当,使边坡无法达到应有的防护作用,路基边坡植被破坏,一旦进入雨季,边坡土体含水量加大,土体自重增加,造成边坡防护变形、植被破坏、水土流失。
        2道路路基设计中常见问题的应对策略
        2.1堆载预压设计
        在工程堆载预压区域,由于无法有效处理回填土料问题,最终决定采用吹砂。加之淤泥土属于强度偏低的软土,其强度远远无法达到设计要求,可采用分级堆载方案。即根据理论计算结果,按照分级间歇吹填设计方案进行施工。施工后,检测吹填砂料排水后的质量密度,从而获取每级堆砂总厚度。在吹砂预压施工中,为避免地基失稳,严禁作用于地基上的荷载大于地基土极限荷载,若超过极限荷载,加荷需分级完成,并做好加荷速率控制。在前一级荷载作用下,地基达到一定固定度后,才能进行下一级荷载施加。考虑到按理论计算的分级加荷施工工期过长,可利用监测方法,根据实际监测结果进行加荷速率的调整。一般情况下,可在10~20mm/d控制沉降速率,在4~6mm控制边桩测斜位移。堆载过程中,进料和推平作业可同时进行,直至推平到预定高度。按照监测数据,对堆载高度、加载速率进行严格控制,确保各级荷载作用下地基具有良好稳定性。为避免堆载太高影响地基稳定性,地基最大竖向变形≯10mm/d,边桩水平位移≯5mm/d。通过监测可知,堆载预压可达到预期效果,经固结计算,固结度为80.2%,可满足设计要求,说明淤泥土层具有良好排水固结效果,堆载预压具有较为理想的施工效果。
        2.2根据地质勘察文件对路基边坡进行合理设计
        道路路基边坡根据填挖状态可分为路堤和路堑,边坡为保证路基稳定性,需要从四个方面入手,一是路基填料的选择以及填筑时的路基压实度;二是路基边坡坡率设计,根据地质勘察报告及取土点土质,该路段土质基本为粉质粘土,褐黄色、可塑状态,湿~饱和。

湿土无摇震反应、韧性中等、干强度中等,切面较光滑,手搓有砂感,为松土,土石工程分级为Ⅰ级,填方边坡采用1:1.5,挖方边坡采用1:1;三是路基边坡的防护处理,因两侧地块开发,为避免重复建设,道路边坡采用植草防护,并对部分路段填方坡脚处设置护脚,以保证路基坡脚不被侵蚀;四是路基边坡排水设计,迎宾大道至红婴路路段为填方,现状道路两侧均有沟渠,设计时将两侧沟渠进行改造梳理,保证道路边坡及两侧地块排水顺畅。
        2.3固结排水法设计
        所谓的排水固结法就是指对软土地基进行加压作业并在其内部加快其自身的排水,对于水力冲填土、淤泥质黏土和各类淤泥进行处理时建议采用这一方法。附加的荷载会影响到软土地基,降低其孔隙比,从而产生固结变形,而土的有效应力就会随之增加,大大的提升了沉降的速度,沉降也会提前完成。采用排水固结法处理软土地基时应保证其填土预压期是超过了6个月的,应详细的分析实地考察所得到了相关资料,对工后的沉降要求进行严格把控,且排水固结法设计不应对周围重要建筑物、管线等造成影响。目前,实际的工作中我们经常会用到塑料排水板法、真空预压法、袋装砂井法和堆载预压法等加固方法,应根据软土性质、填土高度、沉降计算与稳定验算结果、施工工期等确定具体的处理方法。
        2.4整理优化道路沿线排水系统
        道路排水系统在道路设计中需重点考虑,道路沿线地表水系根据现场勘查,设计时应对沿线水系进行整理规划,使之有序排放,保证排水通畅;地下水系可根据地质勘察报告,针对地下水位高度采用不同的处理方式,如本项目起点至K0+417.28处于浅挖路段,且地下水位较高,因本项目需结合城市规划,道路纵向高程已根据规划高程进行控制,无法调整路基高度,可在路床位置设置隔水层,采用透水性材料作为路基填料,使地下水位控制在隔水层间,保证路槽稳定。
        2.5强夯处理设计
        在堆载预压过程中,软土固结度达到70%之后,便可进行强夯施工。点夯夯击能第1遍为3500~4000kN•m,第2遍夯击能为3000kN•m,第3遍夯击能为2000kN•m,第4遍为满夯,1000kN•m为单点夯击能。经监测可知,通过强夯加固处理,地基承载力可达到设计要求,说明软基处理设计效果较为理想。
        2.6换填土设计
        这种软土地基的处理方法适合用于小范围、浅层并且少量的软基处理。如果软弱的土层厚度不是很大时,那么我们通常都可以将路基面以下处理区域内的软弱土层全部清除,并将稳定性能更好并且功能更佳材料换填进去。应用换填土法时应与其他方法进行综合的比较,其能够处理的垫层厚度应在0.5m~3m的范围内,如果其厚度过大,那么施工时弃方和取土方量都会随之增加,从而增加整个项目的施工成本。软土地基采用这一处理方法,地基土具备了更高的抗剪强度,其整体承载力也得到了保证,地基也能够满足路面结构的实际要求了。
        结语
        总之,路基处理的目的是增加地基稳定性,所以设计人员必须意识到路基设计的严肃性,根据不同的地质情况,不同的投资和工期要求,采用切实可行的改建方案,同时注意总结和积累经验,为今后的设计工作打下坚实的基础。
        参考文献
        [1]王静.研究公路路基设计中的常见问题及解决对策[J].黑龙江交通科技,2019,42(6):10-11.
        [2]尹立强.公路路基设计中常见问题分析及对策研究[J].商品与质量,2019(3):145.
        [3]史珉钰,李德修,吴学敏,等.大面积软基处理真空预压施工关键技术研究[J].施工技术,2018,47(1):97-99.
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