公路地基处理设计与施工

(整期优先)网络出版时间:2022-10-28
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公路地基处理设计与施工

陈玉姣

身份证:430822198708276343

摘要

作为现代交通物流行业的基础,公路建设事业依托于交通物流行业的扩张走向兴盛。公路是在路基之上铺设的标准化道路,公路路基的施工面临诸多影响要素,必须借助合理科学的处理技术方可确保公路路基施工质量。无论是在设计阶段还是在施工阶段,路基质量都会对公路的耐久性能与整体质量产生显著影响。本文对公路路基建设过程中常见的软土地基的特征及危害予以简述,然后分析目前可供选择的普遍性软土地基处理技术,接着以实际案例为切入点,对软土地基处理设计的注意事项进行归纳,提出相应的处理对策,期望能有效保障公路的施工质量,也给后续的公路项目施工、软土地基设计等带来有价值的参考依据。

关键词:软弱地基 设计 施工技术 处理措施

一、引言

纵观国内公路体系运营现状,由于地基问题引发的交通安全事故并不少见,而软土地基未得到妥善处理是安全事故出现的根本原因。软土属于细粒土,其特点是压缩率大、含有大量水分、抗剪强度不足、透水性不佳等,如果得不到妥善处理,那么必定成为影响公路质量的关键因素。有鉴于此,建设单位理应在设计阶段就选择高效的软土地基处理技术,然后基于施工场地的实情形成合理可行的软土地基处理方案,赋予公路地基更强的平稳性与承载性能。没有得到妥善处理的软土地基,在日后使用中难免发生公路路面裂缝、翻浆、沉降等现象,进而对路面造成一定程度的破坏,成为人们来往交通的安全隐患。

二、软土地基的特点及危害

(一)软土地基的特点

软土简而言之即压缩率大、强度不佳的软弱土壤,作为一种细粒土,其含水量往往超过液限,天然孔隙比至少为1。软土路基在长期使用中,会慢慢表现出沉降失衡、部分地方变形严重、透水性不佳等问题。首先,软土路基之所以容易严重变形,根本原因是软土的固有特征,如不及时处理很有可能导致路基沉降、塌方。其次,软土路基各处的沉降程度不同,路基沉降是一个长期持续的过程,由于软土路基所含的淤泥质土、泥碳等非常容易被压缩,加之其抗剪强度不佳,因此更容易发生沉降不均现象。最后,软土路基的透水性不佳。由于软土含有更多的水分,因此在公路施工期间经常产生大量积水,而这些积水难以得到彻底处理,久而久之必定影响公路的施工质量。

(二)软土地基的危害

软土地基的主要成分有三类:其一是淤泥质土,其二是充填土,其三是淤泥,其特点是压缩率大、含有较多水分等。据了解,软土地基大多缺乏承载性能,必须得到妥善处理才不会对项目后续建设造成负面影响。软土地基的含水量少则35%、多则75%,由于平稳性不足加之排水固结需要花费很长时间,因此施工单位如果不能进行妥善处理,就会成为项目质量的重要隐患。

(1)液化层面是软土地基的主要危害所在,道路桥梁项目如果在施工阶段长期承受荷载,必然发生土壤液化、水压暴涨之类的现象,其中最严重的是饱和松散缝隙问题。气体被外部压力锁在软土层中,一旦温度降低到一定水平,气体就会受压转变成液体,进而破坏整个公路路基。

(2)软土地基是公路路面沉降的直接原因。软土地基的可塑性优秀但整体强度不足,外部施加的作用力会使得软土地基形状改变,一旦道路桥梁所受作用力存在明显差异,就会演变成地基沉降现象。而且软土地基所含水分流失会导致路面裂缝,成为车辆来往的安全隐患。

三、软土地基的路面设计特点

纵观整个公路建设流程,软土地基施工相当于以含水量大、质地松软的土壤层为基础铺设公路路基。正是因为软土层的含水量大、质地松软,才不具备多大的强度,给公路路基及路面施工带来很大麻烦,难以确保公路路基的施工质量。软土地基和上下层土壤之间有着较大的空隙,成为积蓄水分的空间,为某些植物扎根生长提供必备资源,进一步削弱软土地基的压缩性与抗压性能,让软土地基的结构更容易发生改变。

基于软土地基的公路路面表现出更弱的承载性能与抗压性能,往往使用不久就会发生沉降现象。由于透水性不佳,因此软土路基一旦遭遇暴雨、洪涝等灾害就会受到侵蚀,使得其形状发生变化。与此同时,承载性能与抗压性能不佳,共同决定了软土路基的耐久性有限,极易发生坍塌、裂缝之类的问题,成为交通安全事故隐患,威胁来往人员及车辆的安全。

四、软土路基处理技术的现状

虽然都是软土地基,但是我国更地区的软土地基存在差距,这就要求设计单位与施工单位合理选择软土地基处理技术。然而在过去的很大一段时间内,国内公路项目建设单位普遍不关注软土地基处理工作,无论是设计人员还是施工人员的专业水平都不足以妥善处理软土地基,进而使得软土地基遗留下施工质量问题,影响整个公路项目的质量。正是因为软土地基施工处理技术不到位,才影响了公路建设单位对软土地基问题的妥善处理,轻则影响公路的耐久性,重则引发交通安全事故。与此同时,国内公路建设单位没有行之有效的软土地基处理技术,软体地基问题遭到忽视,也侧面体现出相关人员缺乏专业能力。妥善处理软土地基并非易事,这对设计人员与施工人员的经验积累与知识储备提出严格要求,如果设计人员与施工人员的能力素养不足以处理软土地基,那么很有可能做出错误操作,影响软土地基的处理效果,也破坏整个软土地基公路的施工质量。

五、软基路面设计处理技术的优化策略

改变软土地基土质同样是一种可行策略。公路项目建设期间,倘若场地上出现水分难以排出、含有大量水分的软土地基,那么施工单位有必要组织施工人员改善软土地基的土壤性质。目前国内普遍采用的方法包括:填石排淤技术,简而言之就是将软土地基的淤泥以含水率低、抗水性强的石头取代,并填充小石块以填塞缝隙,这样便可赋予新的软土地基土质更强的承载性能。凭借合理对策与方法来优化软土地基的土质,使得经过处理的土质拥有更强的承载力与平稳性,这样一来公路路基即便受到巨大荷载也难以变形、沉降,基于这种路基的公路路面也更容易满足耐久性、强度等质量标准。碎石桩技术也是改变软土地基土质的有效手段,这种技术简而言之就是事先选择软土地基的点位来开辟桩孔,在其中填入碎石等材料,然后借助专用设备向碎石施加重力挤压作用,经过有效挤压的碎石就会形成所谓的碎石桩,使得软土地基的土质为之一变,表现出更优异的平稳性与强度。依靠对软土地基土质的变换,公路项目建设单位能规避软土地基带来的绝大部分问题,有效保障公路项目的施工质量。

七 、结论

对公路基础建设项目而言,能否合理运用软土地基处理技术直接决定整个项目的施工质量。甚至可以说,公路项目建设单位如果不能妥善处理软土地基,那么公路的安全性、耐久性等就不可能满足要求,故而为了确保公路项目的施工质量满足要求,有必要对软土地基进行着重处理。

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