浅谈公路路基软基处理及排水与防护

2020-09-10 15:56:07张永贵普云兵张林祥杨勇
科技研究 2020年11期
关键词:排水软基处理公路施工

张永贵 普云兵 张林祥 杨勇

摘要:软基是公路路基常见的一种地基,由于其含水量较大的特性,很容易导致路基出现下沉的情况。本文首先分析了软基的行政与特点,简要阐述了软基对公路工程的影响及处理原则,最后提出做好软基排水需要注意的一些问题。

关键词:公路施工;软基处理;排水

交通是经济发展的命脉,由于我国地势非常复杂且幅员辽阔,公路交通一直在我国经济发展中占据着重要的地位。随着我国经济发展速度不断加快,对公路交通工程的建设提出了更多的要求,公路的质量也成为衡量公路施工单位的重要指标。软基作为影响公路质量的突出因素,做好处理工作和排水设计,对公路的整体工程有着重要的影响,也直接关系到了公路工程竣工后后续成本。

一、软基形成与特点

软基即是软土地基,由于这种路基主要是由软土构成的,此所以软土会出现,其主要原因就是河流流过路基,路基的表面土层逐渐软化,然后软化的土层淤积下沉,经过长时间的自然作用后,路基就变成了由软粘土构成的淤泥层。软基主要分布在两种区域,一种是滨海区或者河流入海口,另一种则是内陆河流、湖泊、漫滩等区域。从软基分布的区域可以看出,其特点就是含水量较高,因此,软基中土层的空隙和压缩性都要远远大于一般的土层,从而造成这种土层的路基在透水性与抗剪力相对较弱。

二、公路路基软基处理

(一)路基软基对公路工程造成的影响

如果公路施工的过程中遇到的是软基,那么就需要及时进行处理,防止因软基对工程造成的后续影响。而软基对公路工程的危害大体上可以归纳为以下几点:1、勘察设计的过程中没有对路基进行详细和准备的测量,从而造成软基地段的公路没有得到应有处理设计;2、虽然知道了路基是由软基构成,也采取了处理措施,但是处理的方式方法不合理,路基还是存在不稳定或者威胁线外建筑物;3、处理过程中堆料不科学,没有遵循分层填筑的方式,或者填土太快,而碾压又不能跟上,进而导致公路路基不稳;4、处理时对土层中硬壳层进行了扰乱,导致硬壳层被原有硬度被破坏,这也会导致路基不稳。

(二)公路路基软基处理的原则

公路路基软基处理要综合考量各方面因素,处理原则需要以临界高度为准。如果路基填筑的高度比临界高度低时,天然地基会因为路基荷载的影响,在总的沉降量上不会出现太大的变化,并且可以较短的时间内处于稳定的状态。故而,当公路施工的时间比较紧张,或者工期较短的时候,公路路基软基填筑高度低于临界高度的公路可以不用進行路基处理。但是一旦高于临界高度,就需要在施工时间的允许的情况下,采取有效的措施对处理软基,处理方法上可以优先选择堆载预压法,也就是在短时内只进行堆载预压,但不对土层的深层进行处理的方法。这种方法的是通过自然沉降的方式实现稳固路基的目的,其优点是经济且操作简单。但现实情况下,根据我国公路建设程序,以及公路施工中不可避免的客观因素,如拨款不及时、征地等,只要工程项目开始施工之后,又会工期而受到限制,因此自然沉降的方法通常情况很难实现。

总体上来说,公路施工中路基软基处理应根据实际情况进行分析,在经济原则之下,尽量选择科学的方法进行处理,这样才能保证最终处理的结果不仅会节约施工成本,而且会得到良好的效果。

三、公路路基软基排水与防护

(一)公路路软基排水的目的

公路路基软基排水的主要目的就是通过科学的设计方法,并结合工程实际情况,采取有效的处理措施将软基中的水分进行疏导,从而尽可能地减少因路基积水过多而导致公路工程无法正常进行,从而保证公路施工完成后的公路可以投入正常使用。只有通过科学的设计与处理办法,才能对路基软土中的水分进行合理的控制,这在公路整体的建设过程中占据非常重要的作用,这样不仅可以增加公路实际的使用寿命,提高公路的稳定性,还可以节约公路因为维护和重建等后续工作造成的经济损失。

(二)公路路基软基排水与防护与注意的问题

1、路基排水沟设计

在公路排水系统的设计中,路基排水沟底的设计起着非常关键的作用,同样也是路基软基排水与防范的特别要重视的问题。路基排水沟设计的要求是首先应该公路填方完成之后,就需要在其填方的文职安装排水设施,并搭建起沟渠的形式,以此保证填方区域的路基不会因为软基而下沉。排水沟设计时,不但合理地设计排水沟的走向和沟渠的形状,而且还需要与其他的排水设计相互结合,并以科学的方法将不同的排水设计和排水沟相互连接起来,从而提升路基排水系统的全面排水能力,使排水系统在对软基进行排水时能发挥出最大的作用。排水设计的方案一般是把构建搭建成梯形的形状,采取这种形状的好处是不仅可以测量出排水沟可排水的量,还可以提升排水排水系统整体的排水流畅性。

2、挖方段排水

公路路基一般都需要经过一些复杂的地形,尤其是在山地公路施工中地形更为复杂。在这些复杂的地形对软基进行排水处理,就需要经过挖方,然后利用软基加固技术对路基进行加固,从而形成了挖方路段。由于挖方是从地势较高的区域施工,挖方之后就会形成较低的路段,其排水处理就成为了路基施工中的一个难点问题。加上挖方路段所面临的自然因素具有一定的复杂性,在软基进行排水设计时,就应根据地形的情况设计出不同的排水设计方案,软基挖方路段就需要深入土层,同时还需要做好排水系统与软基与下层地基的隔水措施,防止因排水过多而下渗到下层土层中,这样才能保证软基中的水分能尽可能排水的同时,也不会影响其他土层的排水处理。

3、路面结构排水

路面结构一方面是公路表面的结构和形态,另一方面是公路表面下层的路面组成,这都会对公路排水起到相应的影响。在不同的排水设计中,根据排水方式的不同主要有两种排水设计方案。第一是分散排水,就是通过不建造公路边界的方法,通过中间高于两侧的路面形状设计,从底层路面到最上层路面,统一用这样的模式,促进和引导路面的水自由向公路两边流动并排走。第二是集中排水,就是通过将地面水通过分散的泄水口,共同疏导至地下的排水沟,或者不用统一排水沟,直接以路面两侧建起的三角形排水区域,集中引导地面水的排放。

(三)公路路基软基排水与防范的具体办法

在处理软基排水问题最常用的办法就是排水固结法。排数固结法实际上就是把软土间隙中水分利用塑料排水板等类似的竖向排水体将土层中中的水分排出,从而达到固结软土中颗粒,提升路基整体强度的目的。这种排水方法的具体施工方式就是通过机械设备将塑料排水板垂直插入到软基中,通过外力作用的挤压,使软基中土层间隙的水分通过塑料板垂直下渗到砂垫层,在经由砂垫层中的排水系统将软基中水分排出路基。在路堤填土不断填高之后,路基荷载也会随之提升,软基土层中固结程度也相应的得到提升。但需要提出的一点,采用这种方法路基的沉降量会以抛物线的形式逐渐减小,在经过一段时间沉降观测后,确保路堤稳定性达到了施工的要求,公路施工才能正常开展。

结束语:

软基对影响不仅是体现在公路施工过程中,施工完成后同样也会产生影响。而软基影响的主要因素就是因其含水量过多,导致路基不稳,这就需要公路施工单位对软基进行加固处理,并通过排水固结法将软基中的水分排出路基,这样才能保证公路工程的整体质量。

参考文献:

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