公路设计中软土路基处理技术的研究与实际应用

2020-01-01 09:53毛少波
四川建材 2020年8期
关键词:软土承载力路基

毛少波

(重庆千越公路勘察设计有限公司,重庆 404300)

1 软土路基的特征

在公路设计中,经常会遇到软土地带,为了避免工程资金的增加,必须通过合理的设计,进一步解决软土路基问题。工程在设计过程中对软土路基进行处理时,需要对路基的特点进行明确,并以此为依据,对软土路基进行有效的处理。软土之所以会被称为软土,主要就是因为承载力较低,结构以软土的形式进行展现,绝大多数为黏性土。第一,软土并没有任何的用途,其承载力非常弱,根本无法与其他土质进行比较;第二,软土中含有大量的水分,并在软土组织中集聚,导致土壤中含有过多的水分;第三,软土分布相对比较密集、紧实,因其这一属性会对土壤紧固性产生影响,使土质变得更加松软。除此之外,软土本身具有极强的压缩性,如果软土路基问题被忽视,直接进行建设,将会影响路基的施工质量。针对这一问题,施工单位都会对软土进行提前的处理,使软土可以具有较高的坚固性和硬度,满足实际施工需要后,再继续开展后续施工工作,避免软土路基对公路质量产生不良影响。

2 软土路基处理存在的问题

1)选用的处理方式不正确。在公路工程设计过程中经常会应用软土路基处理技术。软土路基结构不稳定、含有大量的水分,导致软土路基处理技术在实际应用过程中很容易出现问题,面临诸多的困难,使设计面临巨大的挑战,同时也导致施工质量难以得到有效控制。一旦处理方式不正确,将会使后续施工受到影响,增加更多的施工成本投入。如果软土路基处理技术选择不正确,也会使工程稳定性受到影响,增加公路行驶的安全风险,使公路使用寿命快速缩减。

2)施工设备不够先进。由于受到土质、地质等因素的多种影响,导致公路工程施工设计过程中的软土路基处理,始终无法取得良好的处理效果,并且由于施工环境条件有限,绝大多数的施工企业在施工时使用的设备都无法及时更新,设备使用时间过久,与实际要求出现严重偏差,甚至有时会出现设备无法顺利到位的问题,直接影响施工的整体进度。例如,部分施工单位使用的软土路基处理设备,无法满足设计和处理需要,导致处理效果较差。

3)剪切拉裂损坏。由于软土本身无法承受较大的压力,导致在对其进行处理时很容易受到剪切拉力破坏,使软土强度逐渐下降,加之其本身无法保持稳定,很容易流动到公路其他位置,当此问题出现时,很容易使车道平整性受到影响,影响公路质量的提升,如果情况严重甚至可以在公路表面出现很多的裂缝,使公路路面失去美观,影响公路功能的发挥。因此,对这一问题必须引起重视,在设计过程中充分考虑该问题,合理进行设计,使该问题可以得到彻底规避。

3 公路路基设计中软土路基处理技术的应用

1)换填法。在公路路基设计中经常会用到换填法,具体来说就是将所有路基中的软土全部挖出,并选用具有足够强度、满足公路承载力要求的土石进行替换,当土石填入后,需要对其进行反复多次分层碾压,使其表面可以保持平实,并满足路基设计弯沉及压实度的要求。一般对于比较浅的土层最为适合使用换填法,这种土层下层土体与表面不同,下层稳定性一般较强,采用这种方法进行设计,没有任何的繁琐性,施工方便、快速,基本不会对周边环境产生影响。换填法在实施之前,需要全方位测量路基,并结合现场施工实际,选择施工现场现有材料进行换填,一般以粉煤灰和砂石最为常用,这两种材料不仅可以保持长时间的稳定性,同时强度较高,在换填时必须以国家相关规定和要求作为换填的主要依据,当所有材料填入后,需要进行碾压夯实,使软土路基的承载能力可以进一步强化。

2)强夯法。强夯法在应用的过程中可以充分发挥机械设备的重力优势,对土层进行反复的夯实,使土层结构可以得到改变,重新具有较强的承载能力,分布更加密实,已经成为公路路基设计中应用非常广泛的方法。在夯实开始之前,需要全面检测路基材料性能和质量,并做好勘察工作,以保证路基材料可以为强夯法的实施提供辅助,避免路基处理出现不准确的问题。在夯实过程中,需要从中间部分开始,当中间部分结束后,再逐渐向两侧位置延伸,使软土路基的所有部分都可以得到有效的夯实,同时每个位置的软土最少都需要夯实两次,以保证夯实效果。当夯实完成后,需要测量夯实后的土体结构,如果与实际要求存在差距,需要重新进行夯实,直到符合设计需要。从试验数据中可以看出,采用强夯法对软土路基进行处理,可以使软土路基承载力和加固深度得到改善。

3)预压排水固结法。预压排水固结法已经使用多年,充分利用真空预压的方式,对软土路基施加较大的压力,增加软土路基的压力,方便水分的排出,并对软土路基进行固结,使软土路基形状变化时间可以逐渐提前,提高土体坚固度,改善土体松弛。一般该方法适合于比较厚的土层,可以从整体方面对软土路基的特性进行改进,但是其无法提升较大的承载力,在施工结束后的沉降变形控制方面具有明显的优势。

4)深层搅拌桩处理技术。在应用该技术时,需要在水中加入固定强度的水泥,使其可以充分结合,产生良好的粘结力,并将其融入到软土中,充分利用物化反应提升公路路基的整体强度,对公路形状变化问题进行规避。深层搅拌桩处理法施工技术与软土路基施工要求相统一,可以延缓沉降,使沉降控制在合理的范围内,对公路的稳定运行产生积极的影响。此外,采用深层搅拌桩处理技术最为明显的优势,就是其可以迅速降低公路安全事故的发生几率。对于大范围深层的路基,如沼泽地无法换填,可以采取抛填片石法。对于渗水性差的软弱黏性土壤地带路基,可以采取碎石桩、砂桩、加固桩的方式进行处理。因此,也可以说在应用不同技术进行处理时,必须结合具体情况合理选择,才能发挥不同技术的作用。

4 结 论

综上所述,近年来,我国公路事业快速发展,在此基础上,人们对于公路工程施工质量也更加关注,只有不断提升公路工程设计质量,才能使车辆在安全的环境下通行,彻底规避损失。特别需要注意的是,软土路基是影响工程质量的主要因素,针对这一问题,必须引起重视,结合工程实际,采取合理的处理技术进行加固处理,使软土路基可以得到针对性的改善,从根本提升公路质量。软土路基在实际设计时,必须对沿线可利用的筑路材料进行调查、分析,在设计中科学合理地选用软基处理方案,充分发挥软基处理技术的作用,在保证施工质量的同时,确保工程可以在规定的时间内完成所有施工工作。

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