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公路路基路麵設計中的軟基處理

發布時間:2020/11/02
近年來,隨著社會的發展與進步,為了更好的促進經濟發展,加強全國各地、城市區域之間的交往,我國公路工程的建設數量不斷增加,但是我國幅員遼闊,地質地形條件複雜在公路工程施工過程中經常遇到軟土地基,這種地基穩定性差,無法達到國家對公路工程建設等級以及強度的要求。因此,為了保障施工的順利進行以及施工的質量,需要根據軟土地基情況進行處理。文章主要對公路路基路麵設計環節中軟土地基的處理進行具體的分析,提供多種方法以供廣大施工人員選擇。
路基處理是路基路麵設計中的重要內容,在設計過程中從穩定性、安全性角度出發,根據軟土地基的特征選擇合適的處理方法,提升地基強度與穩定性。而當前施工技術體係中,軟基處理方法繁多,在選擇上存在一定難度。因此,路基路麵設計過程中,工作人員要深入實地了解軟基情況,根據已掌握的方法以及處理方法的可操作性確定最終的設計,保障軟基得到有效處理,從而保障公路工程的安全與穩定。
一、軟基特點
一是,土壤孔隙多,含水量較高。軟土地基大部分土質鬆軟,土壤顆粒之間的間隙過大,從而其吸收能力更強,導致含水量高於普通土壤。軟基的主要構成是粘土與粉土粒,這種物質十分特殊,其表麵附有負電荷,可以吸收空氣中的水蒸氣,並將其滯留在土壤中,從而導致軟基的存水量越來越多,所以其流動性更強,充實在土粒縫隙之間,影響土壤的固結。
二是,軟基土壤流動性強、觸變性強。在外力作用下軟基土壤容易發生變形,所以其強度達不到公路工程的質量要求,一旦遭受較強的外力衝擊,就會導致路基出現變形、塌陷等情況,嚴重威脅著公路的運行安全。
三是,軟基土壤壓縮係數高,抗剪強度差。這是軟土地基最大的特點,也是威脅公路運行安全的最大因素,由於其壓縮係數高,不具備抗剪強度,其無法承擔公路上層帶來的壓力,而且極易出現裂縫,在外力作用的增加下,裂縫會不斷擴大,使公路出現嚴重病害,影響公路的正常使用,導致公路在未達到使用年限時則無法繼續發揮價值[1]。
二、軟基處理方法
(一)排水固結法
排水固結法主要包括砂井預壓法、塑料排水板預壓法、堆載預壓法、降水預壓法、袋裝砂井預壓法、真空預壓法等多種方法。其原理為將軟基土壤中的水分通過孔隙排除,從而實現土壤固結,增加路基強度以及承載力,這種方法操作相對簡單,效果較好,通過處理後的地基能夠有效減少沉降問題的出現。而在排水上主要采用以下方法:一是,在土體內部某一確定的位置上增加負壓,通過壓力作用縮小土壤孔隙並實現水分集中,從而集中將水分從土壤中排除。二是,在地麵上增加壓力,通過地基土壤的縫隙使水分自動集中到負壓區域內,這種方式主要是地麵與土壤形成了壓力差,土壤中的水分或逐步湧入到負壓區域內,並排出土體[2]。相比於其它處理方法,排水固結法的設計理念較為成熟,但是利用這種方法進行軟基處理會花費大量的時間,而且需要購買大荷載物件,增加了施工成本,在當前的實際應用中,也因其成本過高逐漸降低了應用率。這種方法主要適用在處理淤泥、淤泥質土以及軟質粘土地質的路基處理上。
(二)路基回填處理法
路基回填處理法具有提升公路路麵路基設計係統性的作用。所以,在設計過程中設計人員必須根據路基回填方法的流程展開設計,保障其得到有效應用。其主要原理是通過人工開挖的方式將軟基土壤挖出,放在陽光下晾曬,降低土壤的含水量,提升其固結程度;或直接通過換填的方式,將其中的軟弱土壤換成強度高的土壤,保障路基的承載能力以及強度[3]。這種方式適用於各種軟基類型,但是施工量較大,而且如果采用換填的方式也需要支出較高的施工成本。所以,在實際應用中應結合實際情況進行考量,綜合計算可行方法的處理費用,選擇性價比最高的處理方法。使用路基回填處理方法過程中,回填大部分使用的是強度較高的碎石或粗砂,但在後續的施工中也要重視對路基穩定性的觀察。
(三)複合地基處理法
複合地基處理法主要包括振衝混凝土薄壁管樁、樹根樁、CFG樁、碎石樁、深層攪拌樁、高壓噴射注漿樁、鋼渣樁、砂樁等。這種處理方法的原理是,通過加固管樁降低軟土地質土壤的流動性,增強地基的承載能力,使用的管樁大部分為直徑30cm-40cm,具有較強的承載能力,能夠有效增加軟土地基的強度。但是需要注意的是,要保障澆築材料配製比例合理,形成半剛性的樁體,與原地基共同組建複合地基,實現增強路基強度的目標。這種處理主要適用在雜填土、淤泥、粘性土等土質的軟基中。
三、公路路基路麵設計中軟基處理注意事項
一方麵,設計人員要提高對軟土地基的重視。從當前我國公路工程建設實際情況來看,遇到軟土地基的頻率較高,但是很多設計人員並未深入到施工現場了解軟基情況,在路基路麵設計上隨意確定處理方法,從而導致最終的處理效果達不到施工要求。麵對這樣的情況,應從意識角度強化設計人員的認知,了解軟基的危害以及國家對公路路基的質量要求,與實際情況進行客觀對比,從而了解軟基土質類型與特點,並在設計過程中選擇合適的方法[4]。此外,領導層人員也要發揮帶頭作用,在項目規劃過程中,了解到軟基的存在,要對施工提出具體的質量要求,下達明確的質量指標。並針對軟基處理問題召開專門的研討會,分析軟基的處理,從而為工程的建設奠定堅實的基礎。
另一方麵,在軟基處理過程中要保障處理技術的合理應用。不同軟基處理方法有著不同的適用範圍以及不同的適應情況,而且每項處理方法都有著特殊的要求。為了保障處理效果,施工人員在施工過程中必須根據設計要求以及設計規範展開操作,注意細節處理上的要求,從而保障每種處理方法與軟基的特點相符合。例如,在使用排水固結法進行軟基處理過程中,施工人員要重新根據現場情況對處理方法的可操作性進行分析;在可行基礎上,盡量避免環境因素以及天氣因素對處理效果的影響。而且要根據地基情況合理選擇其中的一種方法,保障在此操作上能夠減少工作量,簡化施工環節,便於質量控製。
結束語
綜上所述,軟土地基是影響公路工程使用安全與使用壽命的關鍵性因素,在施工設計環節必須做出科學而合理的處理,保障路基強度以及承載能力得到有效的提升。所以,要求設計過程中合理選擇方法以及進行詳細的施工設計說明,為後續施工提供科學的指導依據,從而保障工程施工質量。

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