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关于道路结构设计中软土地基处理的探析

2017-10-21林德永

名城绘 2017年2期
关键词:软土路基解决方法

林德永

摘要:随着我国工业化进程的加快,不同型号和风格的汽车大批涌现,交通运输业的发展速度也加快响应。车辆的增加导致道路每天承受的压力也在不断增加,尤其是近几年交通事故经常在全国各地发生。其主要原因是道路承受能力达到极限,再加上有的路基存在软土部分,不断碾压会使路面出现裂纹、塌陷等现象,严重影响正常交通。现针对道路结构展开相关讨论,首先对其进行大致介绍,其次阐述道路使用中地基經常出现的问题,最后提出相应的解决方法。

关键词:道路结构;软土路基;解决方法

随着经济的迅速发展,现阶段我国的交通运输业也取得了巨大地进步。道路建设在我国的发展时间较短,且我国地域辽阔,南北地貌地质都存在着很大差异。这就导致道路建设上困难程度不尽相同,修建出来的道路质量也参差不齐,同时给道路养护工作带来很大阻碍。因此寻找有效提高路基稳定性的方法是现代道路发展的首要任务。

一、对软土地基的大致介绍

我国公路行业规范对软土地基的定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层,多数含有一定的有机物质。设计人员若在勘测中遇到该种地质结构,会首先排除掉在该地区修建道路的可能,下面对软土地基的特征和勘察设计原则加以阐述。

(一)显著特征介绍

软土地基最大的特点就是含水量丰富,其地质组成结构多是吸水能力强的散砂、孔隙大的有机质土、泥炭等。若在软土层上进行道路的修建,最后风干阶段将会非常缓慢,这是土层水分饱和导致的,施工周期将会延长同时大大增加经济投入。软土路基结构稳定性极差,遇到暴雨或者在强压力情况下,道路表面可能会发生裂痕,严重时会产生塌陷从而影响正常的交通运输。软土地基也是整个路段应力最为集中的地方,当外界的压力超过其承受范围,软土结构层就会崩溃并有可能造成交通事故。

软土层的形成方式多种多样,其分类主要包括以下几种:河谷周围沉积;土层被地下水侵蚀;岩石风化形成软土。若必须在该类型结构上进行道路的修建,在设计阶段需要考虑对地基进行换填、预压排水固结、高压注浆、打桩等加固措施,以增加其结构稳定性。

(二)道路修建时应遵循的原则

在设计阶段,需要对规划区域的地质地貌进行仔细勘测,尽可能避免在软土地基上修建道路。若软土区域是道路修建的必经之地,则必须对土层进行加固处理,在道路两旁开挖排水沟,防止雨水滞留在道路下方土层中,对土层进行软化[1]。同时考虑采取换填、注浆、打桩等措施增加土层的稳定性。在施工阶段,对软土层进行实时地动态监测,出现问题及时解决。在路基修建完成后,要做好相应的检测和养护工作。

二、道路路基常出现的问题概述

(一)路基发生沉降

软土地基上修建的道路时常会出现路基沉降的现象,主要表现为路面塌陷。发生该现象的主要原因是在路基设计阶段没有考虑采取相应的措施,使道路质量受到严重影响。地基的松软程度在很大程度上与地下水有关,当处于旱季时,地下水位降低,松软土层的含水量就会不足并产生缩水现象,从而使地基下沉。地下水位的变化幅度过大对软土层结构会造成严重破坏,从而使路基路面发生塌陷。在路基进行压实操作时未将路基压实,这是导致路基路面塌陷的另一大原因,也是施工技术不完善造成的。

(二)雨水对道路产生侵蚀现象

我国南北方气候差异较大,有时在道路设计时降雨因素往往会被人们忽略,使用的还是正常路况下的混合料配合比。当发生强降雨现象时,路面和路基都会受到大量雨水的冲刷和侵蚀,混合料配合比粘连程度不够将会导致雨水将路基结构破坏,从而出现路基路面裂痕及塌陷。

(三)其它路基问题概述

超厚回填,即填筑路基时没有按规定厚度填筑,使路基密实程度达不到规范及设计要求;路基填料粘性较大或路基基底处理不彻底,车辆碾压后出现反复变形,即所谓的“弹簧土”现象;道路改建时新旧路基接合不好,出现裂缝,降低道路使用周期。此外,石灰层的鼓包现象也是路基常见问题之一,产生原因是搅拌混合料不够充分[2]。

三、处理软土地基问题的有效方法

(一)使用强夯法压实路基

路面出现塌陷沉降最直接的原因是路基压实程度不好,因此在路基修建时要注意对其密实性进行严格把控。在设计阶段,可考虑采用强夯法,利用重锤,对土体进行动力夯击,使土产生强制压密而减少其压缩性、提高强度。

(二)采用换填法加固地基

换填,顾名思义是将软土部分换掉,是针对软土层较浅的地基的处理方法,也是加固路基中最简单的方法。其施工过程是将软弱土层挖除,再用砂砾、碎石或砂类土等强度较高、水稳定性较好的材料进行分层回填分层压实的过程。

(三)利用土工织物加固路基

土工织物法是利用人工合成的土工材料对路基进行加固,它能加固和稳定路基土体,起到加固补强、排水、反滤及隔离的作用。土工织物能够有效解决路基施工后自然沉降不能迅速满足设计要求的问题,同时将地基的承载能力大大提高。在采用其它加固法时,还能提前铺设土工织物,使施工更加顺利[3]。

(四)提高地基稳定性的其它方法

注浆法和排水固结法是提高路基稳定性的有效方法。前者是在修建路基时在地基下层进行注浆操作,将某些能固化的浆液注入软土地层中,以改善其物理力学性能。浆液的配合比要根据土层的实际情况进行计算,此方法的专业化程度较高,需要专业的人员进行操作[4]。后者主要是在地基中设置竖向排水体(袋装砂井或塑料排水带等),然后对地基进行等载或加载预压,使土体中的孔隙水排出,地基发生沉降,土层逐渐固结,同时强度逐步提高的方法。

四、结束语

交通的发展在促进各地区间交流的同时使得我国的经济水平也大幅度上升,可见交通运输业在经济发展中占据重要地位。现阶段我国的道路建设发展时间还较短,在实际设计和后续施工中还有很多方面存在不足,道路后期的养护工作很难开展。尤其是道路建设中的软土地基问题,急需我们研究出更好的改善措施和设计施工技术。

参考文献:

[1]李东法.软土地基处理的设计与施工[J].建筑工程技术与设计,2016,(12):1261.

[2]郭晓辉.公路路桥施工中有关软土地基的处理[J].中华民居,2014,(6):286-286.

[3]向日兵.探析市政路桥工程施工中软土地基的处理方法[J].建筑工程技术与设计,2015,(10):1503-1503.

[4]孙吉成.如何加强路桥施工中软土路基处理[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(1):3293-3293.

(作者单位:揭阳市公路勘察设计院)

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