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【摘要】软土路基处理是城市道路施工中的重要环节,其施工质量直接影响着整个工程的使用寿命及使用安全,需要做到合理选择施工技术,尽可能提高施工水平,使软土路基處理效果得到保障。而加筋碎石在城市道路软土路基处理中体现出较好的运用效果,可以适应各种施工环境,保证软土路基处理工作的顺利完工。鉴于此,本文就针对加筋碎石在城市道路软土路基处理中的运用进行探究,希望能为相关人员提供一些有效参考依据。
【关键词】城市道路;软土路基处理;加筋碎石;运用
近年来,随着我国城市化建设不断加快,城市道路工程的建设规模逐渐扩大,其施工环境也越来越复杂,很容易遇到软土路基等地质情况,若是无法对其进行有效处理,势必会影响到工程施工的整体效率及质量。通过深入分析加筋碎石在城市道路软土路基处理中的运用,有利于提出一些可靠的参考依据,发挥加筋碎石在城市道路软土路基处理中的整体作用。
1、城市道路软土路基处理中加筋碎石的运用分析
在处理道路软土路基的时候,需要对道路两侧建筑和道路排水设施等问题进行了解,在竖向设计中将道路与城市设计、区域地形相结合,确保道路两侧路面高于城市道路。同时,在处理道路软土路基的时候,一般路段的道路路面要低于地面,避免路堤过高造成附加压缩沉降的问题。虽然处理道路软土路基的方式方法越来越多,但是整个过程必须充分考虑到周边建筑、施工工期、施工条件、低路堤特征等各方面的因素。比如土工格栅加筋碎石处理方式在道路软土路基处理中的运用效果较好,对工期、经济、技术条件等各方面的要求不高,可以选择粉喷桩的方法在桥头高填方和局部高路堤的位置进行路基处理。同时,需要结合城市道路设计完成软土路基处理方案的制定。在道路设计中,需要控制好级配砂石层的厚度,设计好地下水排放系统,并合理选择管道材料,确保地下水能够顺利排放,降低地下水对道路路基产生的不利影响[1]。
2、土工格栅加筋碎石在城市道路软土路基处理中运用的机理分析
2.1土工格栅
作为一种较为常用的土工合成材料,土工格栅体现出变形模量大、抗拉强度高、连锁作用强、耐腐蚀性良好、抗老化性能良好等诸多优势,能够与土颗粒产生较大的摩擦系数。将土工格栅设置在土体内,借助填料将网格中的互锁力充分发挥出来,那么土工格栅和土体间的摩擦性能够得到显著提升,进而起到良好的土体加固效果。同时,通过发挥土工格栅在软土路基处理中的作用,可以对土体的抗剪能力进行提升,确保地基的承载能力达到要求,使土地能够具备更好的受力条件,实现对土体荷载的有效分配,避免出现地基变形、地基不均匀沉降等工程质量问题[2]。
将土工格栅应用到城市道路软土路基处理中,要求设计人员充分掌握土工加筋材料的特性,根据高拉伸模量的要求对加筋材料进行合理选择,以便能够充分发挥土工格栅的优势,对地基土整体性、抗拉能力、抗剪能力等各个方面进行强化。通过对单向与双向的土工格栅进行分析可知,双向的土工格栅在纵向和横向都有着较强的拉伸强度,其整体性较强,双向可以一同承受力。不同类型的土工格栅能够起到不同的效果,比如塑料土格栅、经编土工格栅、玻璃纤维土工格栅等等,可以根据工程情况对其进行合理选用,若是工程经费有限,可以选择双向塑料土工格栅,从而保证工程施工的整体效益。
2.2土工格栅加筋碎石处理软土路基作用的机理分析
(1)置换作用。通过填充置换的方法将软土变成土工格栅加筋碎石层,这一过程需要先挖除路基中存在的软土,之后完成土工格栅加筋碎石层的置换操作。
(2)加强作用。土工格栅加筋碎石层在城市道路软土路基中属于路基持久层,能够承受土体带来的侧向压力,还可以承受竖向的荷载力。为保证加筋物件的可靠性及稳定性,需要做到合理使用碎石填料。由于受到应力和竖向荷载的作用,未加筋的土体很容易出现侧向膨胀、变形等不良问题,导致路基发生不均匀的沉降。在填料与土工格栅孔眼进行咬合的情况下,可以体现出较高的稳定性,若是加筋受到竖向荷载,土体侧向的膨胀拉力向拉筋转移,能够起到约束侧向膨胀拉力的效果。就实际情况来看,土工格栅加筋碎石的加强作用与侧向对土体施加静止压力相似,能够对土体侧向位移的问题进行有效处理。
(3)排水和隔离作用。通过土工格栅加筋碎石能够起到良好的排水与隔离作用,在布置好盲沟和管道之后,地下水能够顺利进入污水管网,使地下水的排放更加顺畅,避免道路路基受到地下水的侵蚀出现质量缺陷[3]。
2.3路基处理深度的确定
将土工格栅加筋碎石应用到道路软土路基处理中,需要做好路基处理深度的合理设置,的水路基本身的重量进行分析,对荷载作用下路基的最大受力进行分析,随着路基深度逐渐提升,路基自重与车辆荷载形成的应力额比值也会不断下降。当路基处理的深度达到要求之后,路基受到车辆荷载的影响可以忽略不计,能够有效解决路基沉降、路基变形等各种问题。在计算软土路基的影响深度过程,需要掌握车辆荷载产生的附加应力参数,也就是指自重应力,依据附加应力参数的10%进行计算。一般在路基处理的时候,需要控制好路基应力的深度,使其能够保持在2.5米以上,尽量不超过2.71米[4]。但是就实际的工程施工情况来看,经常遇到路基路面不均匀的情况,基层及路面刚度、材料容量与路基相比也是较大的,那么在路基处理的时候,需要在增加置换材料的同时,适当降低路基处理深度。比如根据路基层的厚度、材料的弹性模量等参数进行当量换算,实现对路基处理深度的合理设置。
结语:综上所述,在城市快速发展的背景下,我国对城市道路软土路基处理提出了更加严格的要求,需要采取科学合理的方法对其进行处理,从而保证城市道路工程的整体质量。由于道路软土路基处理的限制性因素较多,可以采用加筋碎石处理方法来保证路基处理效果,在提高工程质量的同时,降低城市道路软土路基处理的施工成本,从而保证工程整体的效益。
参考文献:
[1]赵志东.土工格栅加筋碎石垫层在公路软基处理中的应用[J].山西建筑,2021,47(01):133-134+198.
[2]邓立学,胡幼常.加筋碎石力学性能试验研究[J].交通科技,2020(03):136-141.
[3]朱彦博,凌贤长,唐亮,董亮,石秀峰.软土场地路堤-加筋碎石桩复合地基工作状态分析[J].自然灾害学报,2020,29(01):38-48.
[4]李柏松.加筋碎石在城市道路软土路基处理中的运用[J].化工中间体,2015,11(11):40-41.