浅谈道路工程中软土路基的处理方法

浅谈道路工程中软土路基的处理方法

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摘要:随着社会经济的快速发展,城市发展进程也得到不断加快,道路工程作为城市现代化发展的重要标志之一,对市政道路工程建设也提出了更高的要求和标准。在道路工程建设中,由于工程所处的环境,常常会遇到软土地基问题,比如软土地基中的软土含水量较高、孔隙较大、工程陛状差等,如果在道路工程中不对其采取积极有效的处理方法,那么整个路基很可能会随着城市交通量的增大而加速沉降,从而导致整个道路路基因失去稳定性而遭到破坏,最终使得道路遭遇损坏。因此,本文根据以往的经验,对道路工程中软土路基的处理方法进行探讨。

关键词:道路工程;软土路基;处理方法

引言

随着我国交通运输业的不断发展,道路建筑施工技术也得到提高,其中道路地基处理技术在长期的实践中也越来越成熟。在道路工程中,由于往往会遇到软土地基情况,而软土地基会对道路地基乃至整个道路工程的质量和安全都起着决定性的作用。因此,在道路工程中的软土地基处理方法和技术成为道路工程建设事业发展的重要组成部分。可以说,科学、合理、有效的软土地基处理方法和技术推动着道路工程建设事业的发展,也能够给我国带来巨大的经济效益和社会效益,使人民的生活水平得到进一步提高。因此,对道路工程中软土路基的处理方法进行探讨是十分有意义的。

1.道路工程中软土路基的处理方法介绍

1.1垫层法

道路工程中软土路基的垫层处理方法属于处理浅层的软土地基的处理方法,其主要包括换土垫层法、换土加筋垫层法和加筋碎石垫层法三种处理方法。对于淤泥、淤泥质土以及冲填土等软地基的浅层处理比较适用于垫层法,而对于压缩模量低于2.5Mpa的垫层下的地基则不太适用此方法。

采用垫层法对软土地基进行处理时,尤其是采取换土垫层法和换土加筋垫层法时,其中的垫层厚度一般应该控制在0.5-3m之间。另外,当选用“加筋”处理方法时,应该确保所选用的材料的抗拉强度不小于30KN,其受力时伸长率应控制在4%-5%之间,并且选用耐久性较好、糙度较大的土工格栅。当然,在具体操作过程中,也可以根据道路路基工程的实际情况选用其他的土工合成材料。

1.2粒料桩法

由于软土路基中软土含水量较高、孔隙较大、工程陛状差等问题导致地基承载力较差,因此,需要提高软土地基的承载力。在此,建议采用粒料桩法,即在需要进行处理的软土地基的区域范围内,利用碎石、砂砾等松散粒料做桩料,再使用专业的机械将这些桩料制作成为直径较大的桩体,然后再将桩内的地基土进行置换处理。常见的粒料桩有碎石桩和砂桩两种。粒料桩法这种软土地基处理方法比较适用于松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土以及对变形控制要求不是很严格的饱和软粘土道路地基工程,而应该谨慎用于十字板抗剪强度小于10Kpa的饱和软粘土地基。

在采取粒料桩法来提高地基承载力时,应该注意将粒料桩桩位采用正三角形进行布置,其中桩径设计为40-100cm之间,同时应该确保路基下坡脚的外侧至少有两排粒料桩,最大的桩距不能超过桩径的5倍,并且在桩顶处设置大约为60cm的厚垫层。

1.3抛石挤淤法

抛石挤淤法这种道路软土地基处理方法主要适用于因为常年积水的洼地而不易进行排水施工,并且地基土层的表土呈现出流动状态,厚度较小的石块能沉达到地基底部的泥潭或者其厚度小于3m的软土基础的处理。一般而言,采用抛石挤淤法处理软土地基,需要对软土地基进行一个较长的沉降稳定观察,然后再修建过渡式的路面,并配合其他的软土地基处理方法进行综合处理,确保软土地基更加稳定和牢靠。

抛石挤淤法中所选用的抛填石料粒径最好大于或等于30cm的石料,在抛填时,为了将淤泥向两侧挤出,应该从路基的中部先向前抛填后,再依次向软土路基的两侧进行扩展。

1.4加固土桩法

所谓加固土桩法是指采用带有回转、翻转、喷粉和搅拌功能的机械,对软土地基中的软土进行固化处理,使这些软土得到加固从而形成加固土桩体的一种软土地基处理方法。常见的加固土桩法有水泥搅拌桩、粉喷桩和旋喷桩三种方法。

加固土桩法中的水泥搅拌桩和粉喷桩主要适用于淤泥、淤泥质土和饱和粘性土地基,而旋喷桩则主要适用于淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或者可塑饱和粘性土的地基,尤其适用于在施工场地中比较狭窄、净空低、上部土质较硬而下部土质较软弱的软土基础。但是对于地基土壤含水量小于30%或大于70%的,或者地基地下水的PH<4时这样的软土地基环境中则不宜采用粉喷桩方法。

一般情况下,加固土桩法中所选择使用的固化剂为水泥,其中搅拌桩和旋喷桩主要采用浆喷,而对于粉喷桩则采用水泥粉。在加固土桩法中所使用的水泥,应该选用强度为32.5级及以上的,比如普通硅酸盐水泥,但是当遇地下水具有腐蚀性情况时,则应该采用抗腐蚀的水泥作为固化剂。

1.5排水固结法

在软土地基处理方法中,常用到的方法还有排水固结法。排水固结法主要是通过排水系统用于改变软土地基原有排水边界条件,缩短软土地基孔隙水的排水距离,并且加速软土的固化过程,归纳起来排水固结法主要是排水固结软土地基。排水固结法中的排水系统主要包括水平排水砂垫层、竖向排水体(袋装砂井、塑料排水板)、竖向排水体和水平砂垫层,主要靠这个排水系统实现排水固结的目标。

对于处理饱和软粘土(沼泽土、淤泥及淤泥质土、水力冲填土等)、有机质粘土这些软土地基,即可采用排水固结法。

2.选择道路软土地基处理方法时应注意的事项

2.1根据道路的形状选用处理方法

在道路工程中采用软土地基处理方法时,应该充分考虑到道路自身的形状,尤其应该充分结合道路的高度和宽度这两方面的因素采取处理方法。比如当采用垫层法对软土地基进行处理时,由于对于宽而低的路堤容易发生局部的受损而不易被填垫,而对于窄而高的路堤,其下面则容易被填垫。因此,对于路堤较宽或者较低的路堤,可结合加固土桩法,再采取垫层法对这些软土地基进行处理。

2.2根据道路的条件选用处理方法

在选用软土地基处理方法时,还应该充分结合道路的实际条件选择处理方法,比如对于处理等级较低的公路,可以先对路面的路基进行铺设处理,等较长一段时间的沉降过程后,选择使用抛石挤淤法,再修建和铺设过渡式的路面;而对于高等级公路,首要考虑的是其平整度,此时就应该对该公路采取有效的沉降处理,比如可以采用排水固结法等。

2.3根据施工周围的环境条件选用处理方法

在使用道路软土地基处理方法时,最主要的就是结合道路施工周围的环境条件选用软土地基处理方法,比如对于地基特别软弱这样的情况下,如果道路的路堤高度较高,往往就会导致道路施工周围地基出现隆起或者沉降现象。为了避免这种类似现象的发生,就要考虑采用控制剪切变形的方法,比如可以结合采用抛石挤淤法和加固土桩法等对易变形的地基进行加固处理。

3.结语

在道路工程中对软土路基的处理是保证道路使用安全的重要基础和前提条件,在实际道路工程建设中,为了保证道路的安全可靠性,应该对地基进行一个充分地调查、了解和掌握,根据道路的形状、条件以及施工周围的环境条件(即地基的实际情况),分别选用不同的、最为合理的软土地基处理方法,从而保证道路安全使用,推动交通运输业快速稳定的发展,提高人民的生活水平,使国家的社会经济进一步发展。

参考文献:

[1]欧阳胜,闵实践.浅谈公路工程中软土路基的处理方法[J].科技信息,2012(06)

[2]何相铺.浅谈市政道路工程中软土路基的处理方法[J].城市建设理论研究,2013(43)

[3]赵永星,毛艳敏,刘玉勤.浅谈公路工程软土基处理技术[J].科技致富导向,2011(17)

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