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摘要:隨著我國近年來經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的公路建設也迅速發(fā)展。在發(fā)展過程中由于我國地域遼闊,不同地區(qū)地質情況復雜,同時軟土分布廣泛,這就給我國的公路工程建設帶來了巨大的影響和安全隱患。公路建設中不可避免的要遇到軟土路基的處理問題,能否合理安全的進行處理,已經(jīng)成為公路工程建設的關鍵問題之一。雖然目前公路建設設計是應該盡量避免天然含水率較高、空隙較大的軟土地區(qū),但是在實際的道路設計過程中卻不得不將路線選在這些明知道是軟土低級的地區(qū)。在軟土地區(qū)進行公路建設,高路堤設計存在著穩(wěn)定性差的問題,而低路堤設計在交通荷載的綜合作用下也會造成道路的沉降變形,會嚴重影響道路的質量和正常使用壽命,造成巨額的經(jīng)濟損失。所以本文通過簡單分析軟土路基的成因,判定選擇、設計選擇及施工工藝等方面的因素,探討在軟土路基處理中需要注意的問題,希望與廣大同仁共勉。
關鍵字:軟路基 判定方法 施工工藝
一、軟路基成因
軟土的定義從廣義上來講是指土壤中那些強度較低,同時壓縮性較高的軟弱土層,其中主要包括強度不能達到公路建設設計要求的任何濕粘土。通常軟土的物理力學性質基本較差,軟土通常具有含水量較大、強度較低等自然物理特性。公路建設路基的強度及其穩(wěn)定性強弱與公路路基土壤的干濕狀態(tài)有著密切的聯(lián)系。路基的干濕狀況基本上是由土壤中所含水量的多少而決定的,而土壤含水量多少則直接由水源的作用和持續(xù)時間所決定。不同軟土地區(qū)的地址情況不同,處理的方法也存在差異,這就要求公路設計人員要綜合考慮軟路基處理的各項基本原則,綜合考衡地基條件、環(huán)境和施工條件,同時結合公路地址條件,采用動態(tài)的設計方法,選擇合適的處理方案。公路建設中一旦出現(xiàn)軟路基通常都是由于路面過寬、路基較低或排水設施不當所導致的,這些情況的出現(xiàn)將會直接誘發(fā)雨水或生活用水持續(xù)向路基的內(nèi)部逐漸發(fā)生滲透,從而導致地下水位出現(xiàn)不斷升高,也就造成路基長期處在潮濕的狀態(tài),此時如果存在土水穩(wěn)定性較差等多方共同影響,就會導致路基的軟化,出現(xiàn)軟路基。
二、軟路基判定方法
(一)測定方法判定
上文說到,公路建設中軟土的規(guī)定范圍較廣,主要就包括強度不能達到公路建設要求的各類濕粘土。綜上所述,對軟路基進行判定可以采用彎沉測定的方法進行,其測定過程主要就是要將相對較好的砼板塊進行逐一的編號,并同時通過運用兩臺貝克曼梁和一臺Bzz-100標準車進行同步測定,并按照每車道進行雙向往返檢測。在測定過程中應該要選擇位于橫、斷縫附近的板角等最不利的荷載位置作為測定點,并分為主點、副點,主點和副點分別位于板橫縫前10cm和后10cm,進而分別測定主點和副點的彎沉。
(二)判別方法
對公路建設設計進行軟路基測定可以采用判別的方法。主要判別原理是指路基的平均彎沉值將會直接反應其原結構的基本承載能力,造成路基原結構承載力不足的主要原因就是軟路基,其判定可以通過排除法來直接判別軟土路基。當平均彎沉值出現(xiàn)45≥≥20時,采取壓漿處理;當>45時,應先將砼板打裂并壓實,使之與幾層能夠緊密結合,之后再次進行檢測,如果還是>45時,則說明基層的強度還是存在嚴重不足的現(xiàn)象或是存在軟土路基。
三、軟路基處理方法
(一)比選
對軟路基的基本處理方式分為淺層和深層處理,這里簡單介紹淺層處理。軟路基中可以進行淺層處理的土層深度一般要求小于等于3m,軟路基淺層處理的施工工藝一般較為簡單,同時成本投資又相對較少,是軟路基處理施工中較為常用的一種處理方法。淺層處理有多種,這里簡單介紹換填法,換填法通常用于軟路基分布較小的范圍,并且深度小于等于2m等情況,幻天的材料可以根據(jù)實際情況選用砂、沙礫或其他適當?shù)牟牧稀?/p>
(二)優(yōu)化
在進行軟路基處理的過程中,如果其原路基為粘土填筑時,若采用砂或砂礫等簡單材料進行換填,雖能夠保證其自身的強度和穩(wěn)定,但這類材料還是存在透水性、濕化等問題,長期來看還是會導致路面病害。若采用風化石進行換填,也會存在風化粒徑、土石比例等安全問題。所以對軟路基的處理必須要對路基的換填進行優(yōu)化改革,目前軟路基換填的改良土基本上主要有石灰和水泥,經(jīng)過改良后的換填土不但能夠提高路基的強度,還會提高水土的穩(wěn)定性,彌補原有路基換填材料的不足,保證換填部分材料的物理學性質與原路基能夠保持一致。
四、軟路基施工工藝
(一)換填深度
在對軟路基下土壤實際的開挖過程中可以發(fā)現(xiàn),隨著挖掘深度的不斷增加,其坑壁四周范圍內(nèi)的路基土土壤密實度將會發(fā)生逐漸降低,同時含水量也會逐漸增多,上下部土壤之間的含水量有明顯的分界線。當軟路基路基土壤較薄并且存在硬底土層時,應該要選擇對其進行清除后直接進行換填;當軟路基的土壤路基層較厚時,應該將土壤挖到坑底土與周圍路基相同的土層密實度能達到一致的深度。
(二)水泥摻量
軟路基進行處理時換填土強度的過高或過低,都會直接導致其內(nèi)部或四周土壤的結構產(chǎn)生附加應力和變形現(xiàn)象,從而造成路面出現(xiàn)傷害,因此換填土處理必須要保持與原路基的強度一致。但是由于原路基土德無側限抗壓起那個度難以準確的進行檢測,水泥的摻量也就無法按照正常的實驗進行確定。
(三)壓實
對軟路基進行處理時,進行壓實處理的功力越大、分層越多就會相應的出現(xiàn)彈簧情況。但是由于軟路基處理過程中對填換土壓實工作區(qū)的密實度要求較低,所以可以采用挖掘機鏟斗進行擊打進行壓實,等到換土層密實度其達到一定的強度后應該再次進行填土范圍內(nèi)的換填工作,可以盡量采用膠輪壓路機進行碾壓,進一步壓實換土,使壓實度達到95%以上。
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