摘要:我国面积较大,土壤类型较多,所以在实际的公路工程中也会遇到不同类型的问题,土壤的多样化让施工难度不断加大,然而公路工程的质量好坏不仅影响着交通安全性、舒适度、也对经济方面产生了一定的作用。中国地质情况复杂多样,软土面积也不容忽视,这些软土给公路工程的建设增加了安全隐患和施工难度。假如在公路工程的建造中,对现有的软土地基没有进行有效改造,将会导致诸多问题的出现,比如路基不均匀的塌陷,路面由于膨胀作用产生开裂等等。本文阐述了相关问题及治理方法。
关键词:公路工程;常用;软基;处理
引言:
在公路工程的施工中,要以路基、周边建筑物群安全的前提下,一定要落实软土地基处理的相关工作。设计师在道路设计时要尽量做好全面而准确的考察工作,在设计的时候尽最大可能绕过软土区域进行公路建造工程。如果实在不得不选择软土区域的话,一定要注意当在软土区域修建公路时,关注各种问题,防止造成重大的经济损失及交通事故。一般说来,高路堤存在稳定性不足和变形沉降的威胁,低路堤在通路后有负荷过大的使用,可能会使公路变形沉降,存在种种的质量问题都会影响道路的正常使用及安全风险。
一、软基处理相关技术
软基施工技术的成功与否在整个道路基础工程建造里有着举足轻重的作用,所以道路的软土的地基工程有着独特迫切性的意义[1]。软土是由湖泊、滨海、河滩沉积出的天然的、含水量高、压缩性强、抗压能力低、承重低的小颗粒土,和淤泥土质类似,高饱和性的粘粘土、粉土也是其中的一部分。软土不仅压缩性、灵敏度、塑性、含水量较高,其渗透率低,比其他土壤更加有流变性。
软基处理要求道路施工的人员要选择科学的施工技术运用于施工中,针对道路存在的全方面问题进行分析和立项,从实际问题出发掌握工程地质的具体情况,严格落实软基的相关处理方法和施工控制的技术采用。路基的瑕瑜,直接影响着路面的公路施工成果,还有以后通车的通行状况。
二、软基处理相关的意义
自然形成的地基相对人工地基还是比较脆弱的,如果是软土地基的话,地基不仅不能满足工程上的设计要求和变形的需求,而且也可能在地震等其他自然力量的作用下,产生液化、塌陷、失稳等一系列问题。因此软基必须经过人工的加固一系列的处理后,才能再开始修造路基。这种对软土地域进行加强及加固的流程称为软基处理。软基的适当处理不仅能够提高道路的稳定性、安全性,也能在保障安全的前提下最大程度的降低施工成本,相应的降低公路维护成本。
三、软基处理的前提准备工作
设计师提前考察道路条件,对道路的交通量、车辆行驶速度、填土的几何形状及道路位置有全方位的了解。
施工条件主要分为工期、材料、地面上的施工机械的宽裕的工作面积、施工深度、对周边环境的其他影响都需要提前了解及设计好。其中材料这里必须根据选取的处理方法进行使用,还要注意材料所对应的事项[2]。道路条件和施工准工作都对软基处理方法的选取有很大影响,一定要在设计时充分进行考虑。
四、软基处理相关的具体方法
软土地基的处理方法有着多样化的特点,一般是要以地基的机理本质为基础,再进行分类处理。比较通用的软基处理方法必然有以下几类;
(一)采用换土垫层的处理方法
换土垫层的方式方法是将地基下面一定距离的软土统统挖除或者部分挖去,然后用碎石、钢渣、砂石等高强度、水稳性更好的颗粒状材料进行回填,也是浅层改善的一种方式。如果软土的厚度不高,也能使用生石灰等其他与浅层搅拌、换填、堆土等等方法。
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垫层换土的改变不仅能够提高地基的承重力、减少沉降可能性、加速软土的排水、打消膨胀地基的涨缩等作用、也能预防季节性的冻涨、还能消除黄土的湿陷等影响,还能用于暗沟和暗滨的路基建造中。
(二)采用轻质材料建造路堤
在软基处理中,也可以采用容重较小的轻质原料用于路堤的建造[3]。这种方式不仅能够降低路堤的自身重量,达到沉降率的降低,增加稳定的安全系数。粉煤灰是普遍用的轻质材料。轻质材料用作路堤建造不受工地地址的限制,不过粉煤灰自身抗冲刷的能力较低,在采用时要关注外层防护的厚度。不过使用粉煤灰填筑路堤受到运输距离的限制,所以要把经济、技术综合起来决定处理方法。
(三)运用强夯的方法加固地基
采用强夯方法来加固软土地基,强夯法的使用就是把土壤中的气体充分挤出去的流程。在地基处理过程中,不断使用重复的夯击的作用下,让土体里生成裂纹,把土里的吸附水再次变成自由水,当孔隙内的水压力有所降低,土体的抗剪上的强度和变形模量也会随之增加。
纯粹的强夯法,因为裂缝的形成没有规律也并不能整体连贯,所以在孔隙的水和气体消除历程中并不流畅,使得施工经过中孔隙水的压力消除较慢,因而影响了施工的进度和加固的成果,效果不理想。所以将强夯和排水固结结合起来,当土体遭到强力冲击的荷载时,土体里的孔隙水压力升高,孔隙水才可渗透来到袋装砂井里,沿着排出道地表上,既能缩短排水的距离,也使孔隙水的压力消除过程加速,以此改善地基沉陷的概率,达到加固的目的。
(四)反压式护道法
如果在施工过程中,沼泽与软土的厚度较高,路堤的高度不能越过极限高度两倍之时,路堤两边建筑必须有着合适的厚度与足够宽度的保护道,在护道加上荷载的影响,坚持地基的平衡,提高抗滑力矩,预防由于路堤滑动的破坏[4]。反压式护道法的好处是公共技术难度低、费用也低、不过施工占地需求较大。
(五)抛石排淤法
终年积水的洼地在软基处理上,难度最大就是帮助排水施工,因为地块表面的土体都是流动状态,小石块也能到达底部的泥潭。如果采取抛石排淤的方法作用于路基处理,需要比较长的沉降及稳定的观察期,比较适用于过度使用的路面,不过如果与其他的软基处理方法配合开展综合处理,则能让软土基础更加可靠及稳定。该方法中选取的用于抛填石材颗粒直径最好大于30厘米,在施工过程中,要从路基的中间往前进行抛填之后,再向道路两侧分别扩展,这样更利于淤泥向两边挤出。
(六)使用加筋土、土工织物和锚固方法
加筋土是用带状拉筋和填土后的摩擦力来进行平衡作用,使挡土墙的土压力降低,适用于人工进行抟矿石土的路堤建造、水坝、侨台等。
土工织物是使用土工织物的韧性及强度等的力学特点,以扩散土中的应力,增加土体的抗拉强度及刚度形成复合的土工结构。
锚固方法是要锚固在地基的岩层或者土中的受拉杆件的加固,以此来接受由于水压力、风力、土压力施与于结构的推理,能够提高结构的稳定性。比较适合可靠锚固的岩层及土层。对软土比较适合通过反复的高压灌浆或者使用多段扩体来提高作用段的锚固力。
五、结束语
综上所述,在各级公路建造中,对软土地基的处理问题已经是作用工程造价与道路实用质量的重要矛盾之一。要解决这个问题一定要正确认识软土地基的本质与相关危害的前提下,可以应用已有的成功案例与资料,结合施工的实际情况,合理选取或者组合使用处理方法,让处理完的地基能够达到建设工程的各项要求。所以在软基处理上可以采用换土垫层的处理方法、采用轻质材料建造路堤、运用强夯的方法加固地基、反压式护道法、抛石排淤法、使用加筋土、土工织物和锚固方法。这些方法在实际施工过程中要按需所选或组合使用。具体问题具体分析,不仅能得到改善结果,也有利于降低公路施工的造价开销,降低整体的施工成本。软基的处理将为建造更安全、更结实、更快捷的公路打好更坚实的基础。
参考文献
[1]王武高.浅谈道路软基加固处理设计[J].四川建材,2018,v.44;No.216(08):166+168.
[2]施国军,何维山.浅谈公路路基设计中关于软基的处理[J].安徽建筑,2018,v.24;No.221(03):194-195.
[3]何逢胜.市政道路设计中存在软基路段设计与处理方法[J].科技风,2017(10):87-87.
[4]汪欢.滨海地区深厚软基处理方案设计与探讨[J].中国水运(下半月),2018,v.18(06):209-210+213.
论文作者:纪福叶
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年15期
论文发表时间:2019/10/25
标签:路堤论文; 地基论文; 方法论文; 道路论文; 路基论文; 锚固论文; 孔隙论文; 《建筑学研究前沿》2019年15期论文;