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高速公路路基设计及软土地基处理朱云福

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：朱云福

[导读] 摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进高速公路建设项目的增多。

        云南新创新交通建设股份有限公司云南省昆明市 650000
        摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进高速公路建设项目的增多。随着高速公路建设规划的实施，高速公路建设工程不断深入到地势较陡的地方，从而在施工过程中遇到地质条件较复杂的情况，在高速公路建设施工要求中，对路基宽度要求要求较高，同时对高速公路建设纵坡的限制也较严格，这与高速公路建设地形处于等地地势下产生矛盾。为此，高速公路建设应采用科学、合理的设计方案进行设计，以确保工程质量。本文就高速公路路基设计及软土地基处理展开探讨。
        关键词：高速公路；路基设计；软土地基处理
        引言
        高速公路是交通运输的主要载体，在路基的设计上需要进行管控，在公路路基的设计中，需要了解路基通常是高速公路下的一个天然地层，要想路基达到坚实而稳定的效果，就需要在填方的地段，选择坚实的材料来压实土层，这样才能保证高速公路的稳定性。当修建高速公路时，会遇到软土地基的情况，如果相关的施工设计部门没有处理得当，会对高速公路的路况带来一定的安全隐患，容易导致安全事故发生。
        1高速公路路基设计方法
        1.1在设计中采用高路堤设计
        在高速公路的路堤设计中，宜采用填石路堤的设计方案，在设计方案中，高路堤和填石路堤在稳定性和重载车辆通过性验算上均能达到较好的效果，而在施工施工费用和资金投入方案上则相应减少。对于高路基的设计，采用填料时，应注意选择透水性和抗风化腐蚀性能较好的石料填充高路堤底部。因此，在中段路堤上、下段施工时，应注意铺设双层土工格栅，以充分保证高路堤设计时不会发生地基不均匀沉降，同时保证路基施工的稳定性和安全性性。
        1.2公路坡度设计
        在设计公路项目边坡的时候，必须将公路运行安全放在首要位置，平衡好施工场地、材料、坡内土质等因素。以保障公路安全为基础，尽可能降低坡度，必要情况下还需要在边坡的位置设置相应的安全防护措施，避免车辆行驶过程中车速过快，进而提高公路工程运营过程中的安全性和稳定性。
        1.3高速公路路基的排水设计
        高速公路施工中，一般都会发生路基施工质量和强度受排水影响的情况。与此同时，路基施工与防水工作的开展有着密切的联系。公路路基建设中，会出现大量的病害，在各种病害发生原因中，水的作用最为突出。在高速公路设计中，对于路基排水性能的相关设计应予以重视。在路基排水设计上，应结合高速路面上部排水与下部排水设计相结合的设计理念。公路路面积水应在设计中充分考虑，不应超过路面之下路基施工范围的积水，要注意避免路面设计中的水漫过路面，使路面积水集中在同一部位，甚至出现下渗现象。当进行路基施工设计时，若在路基施工过程中出现地下水的情况，应采取相应的设计方案，对地下水进行阻断，并将地下水引至路基施工工程以外的地方。高速公路工程设计中，应充分调查研究建设项目的自然环境和地质环境。公路路基工程地质条件调查，必须了解地下水源的分布状况，以及公路路基工程地质结构成分。对施工条件较复杂的地段，应重点对其进行整体规划。综合考虑路基排水、桥涵布置合理。
        1.4路基填挖交界处设计
        为了提高公路整体设计方案的科学性和合理性，设计人员必须深入到项目施工区域，做好周围环境、地形地质条件的全面勘查，充分掌握现场情况，然后根据调查分析结果优化设计，确保公路各项性能符合公路实际使用需求。在对公路地下渗水沟进行设计的过程中，必须重点考虑地质条件等方面的因素，根据公路实际情况选择最为合理的排水沟形式，保证公路运行过程中排水沟的性能得到充分发挥。

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        2对公路施工中软土基地的有效处理办法
        2.1换填法
        在路基基层较浅的工程中，换填法是比较适用的，换填法能够很好地适用在含水量较大且软质部分容易被挖出的情况中，这符合我国多数地区的自然环境。另外，在沉降现象较为明显地区并且变形情况比较严重也能够选择换填法，不过在实际建设过程中，需要在公路施工之前把排水工作做好，排除多余的水，及时处理不能使用的材料，然后运用封层回填的方式进行回填，在回填的过程中，要注意选择回填的材料，主要使用砂、砂砾以及灰土等材料。
        2.2强夯法
        在施工过程中，使用强夯法，就是利用重锤的方式，在自由落下的过程中所产生的巨大冲击力，反复地对地基上的土层进行桩基，使得能够对夯面以下一定深度的土层进行夯实处理，这样便可以很好地提升地基的承载力和土地的整体稳定性，进而起到减少压缩性的效果。但是，在夯实的过程中，产生的能量较大，因此，就会进一步地提升加固的深度。对于一般的软土地基加固的方法，可以起到良好的效果，在现阶段的施工建设过程中，比较常见的集中加固方法有挤密碎石桩加夯法、砂桩加夯法以及强夯碎石墩法。
        2.3水泥、粉煤灰、碎石筑桩法
        把水泥、粉煤灰和碎石混合，用打桩机制成桩，在褥垫层的作用下，其与周围土层紧密结合，形成复合地基，在桩身上集中受力，分担软土的荷载，减少周围土层的受力，使整体承载能力明显提高，减少沉降。试验结果表明，该方法能有效地提高软土地基的承载能力，其应用效果已被广泛认可。该方法的关键在于强度等级的确定，越精确的计算，就越能取得良好的应用效果。施工技术也很重要，需要有经验的施工人员来主导施工，对施工细节进行严格的控制，以确保在高速公路施工中有效解决软土地基问题。
        2.4利用灰土进行加固
        灰土可以在一定条件下形成胶体凝聚，对软土地基有一定的加固作用，所以，可以在软土地基处利用灰土进行加固。灰土就是石灰与土壤按照一定的比例进行调试，当他们综合时，里面的化学成分会相互吸附，形成一种较为坚固的物质，并且随着时间的推移，这种坚固物质的固化作用会得到提升，软土地基的强度也会相应增加，从而提高了软土地基的承载能力，并且可以利用灰土挤密桩，利用打入的钢套管，在软土地基上进行打孔，再填入灰土，再进行夯实，这样就可以在一定程度上降低基础地面所承受的应力，同时也能够防止软土地基在大型车辆通过时会产生较大的压缩变形和湿陷性，原来地层所承受的力也会减小。灰土挤密桩的设计过程中，也需要遵从一定的原则，其挤密桩的桩径，每两个挤密桩的桩距和排距都需要一定的计算，才能达到最好的固化效果。
        2.5高压喷射注浆法
        高压喷射注浆法需要通过利用钻机完成钻孔动作，在土层中的预定位置插入有喷嘴的注浆管，然后再通过高压设备将液浆变成20MPa以上的高压射流，使其从喷嘴中喷出，达到对土体的冲击破坏行为。在这之中，一些颗粒较小的土粒会跟着浆液浮在水面上，其余的会和浆液混合在一块，经过均匀的搅拌，在按照相关的比例排列顺序。此技术的优势在于操作难度低，比较容易掌握。
        结语
        高速公路施工过程中，受许多影响因素的干扰，高速公路路基设计会受到各种自然因素的影响，如地质条件、地形条件、气候、水文、植被覆盖等，使设计工作更加困难，因此在进行高速公路路基设计时，应充分考虑到设计施工现场的自然环境和地质条件，并结合这些调查资料，在设计方案中做到因地制宜。针对设计中遇到的不同问题进行具体情况的具体分析，在建筑指标要求下的设计施工大胆创新，在设计中多准备几套设计方案，并结合实际施工情况对设计方案进行筛选。在设计中还要考虑到环保、成本等多方面因素。
        参考文献：
        [1]魏泽军，付雄.浅谈江汉平原高速公路软基处理中的若干问题[J].四川水泥，2019（02）：113.
        [2]韦金宋.关于高速公路软土地基施工新技术的分析与探讨[J].智能城市，2018，4（20）：115-116.
        [3]周丽.泡沫轻质土在软土地基高速公路中的应用研究[J].四川水泥，2018（10）：52-53.