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摘要:由于我国幅员辽阔、地势复杂,部分地区的不良地质地基成为阻碍当地公路建设发展的绊脚石。为了有效研究特殊路基的处理对策,本文结合工作实际,针对几种常见特殊路基类型,提出了特殊路基的设计要点、设计目的及内容,希望能给予相关的工作人员一点参考,为类似工程提供有效帮助,促进公路建设能够更好地发展。
关键词:路基设计;特殊路基;处理措施
1.特殊路基的分类
1.1软土路基
相较于普通路基,软土路基以饱和的软弱黏土或淤泥为主,路基土质较为松软,含水丰富,多有较大孔隙,有很高的压缩性,对施工的要求很高,例如水田潮湿路段、鱼塘、水库等地段。表层软土土质抗剪强度低,呈流塑态,由于地势比较低洼,有丰富的地下水,长期浸泡水下,加上大量的有机物,土质容易出现软化,出现淤积。二层软土分布范围比较广,由淤泥与黏土组成,属于冲洪积层。该层软土埋藏深度不同,厚度差距较大,不易处理。如果处理不当,极易导致整体路基稳定性下降,造成大面积沉降,影响公路路基的整体施工质量。在软土路基的实施过程中,由于软土路基结构的稳定性较差,如果路基的压实度未达到标准,再经过雨水冲刷,常常会出现水土流失的状况,在使用过程中极易出现损坏,破坏了软土路基的基础结构,影响其自身固结性。
1.2膨胀土路基
膨胀土本质上是一种黏土,有很强的亲水、持水、可塑等特性。主要分类与判定指标有膨胀性指标、压实指标以及自由膨胀率等指标。干的膨胀十分坚硬,难以碾碎压密,且在水分的作用下,膨胀土路基容易反复胀缩,导致路基出现局部隆起、垮塌以及崩解的情况,使其整体性遭到破坏,影响公路的使用情况。在施工路段的路基为膨胀土的情况下,开展路基设计前,应该先对土质进行检测,判断土体类型、特征、膨胀率等,从而确保后续设计以及施工采用的方式更为合适。考虑到膨胀土所具有的胀缩性对路基产生的影响,在设计膨胀土路基时要结合实际情况,对膨胀土的类型、具有的性质以及现场施工的环境、材料、条件等因素进行结合考量,避免产生更大的隐患。
2.针对不同特殊路基的处理措施
2.1软土路基处理施工技术及措施
2.1.1换填垫层技术
针对软土表面的施工,道路施工部门有独特、针对性的施工手段,换填垫层可以改善软质地面的不均匀下沉,显著改善地基基板的表面强度。此外,在路基质量的控制方面,满足道路施工期间需要的几个隐藏程序,并遵循过程设计要求和当前现场规范操作,才能保证路基质量。同时在实际施工中,必须均匀地填充软土层,以达到土壤表面的光滑度,使大型机器能够更加灵活方便地施工。软土路基施工技术要求通常有:当在软土路基坑洼且存在下陷现象,深层土壤分布不均匀,增加了裂缝和沉积的可能性,此时,就适合使用置换填垫层的方法。另一方面,当原始的软土渗透性,透气性很低,垂直方向几乎不透水时,可以铺设具有透水性的材料,例如化学纤维网,玻璃纤维网,土工布等。这些材料的高拉伸强度和高冲压以及剪切能力有效改善了土壤层的横向拉伸力,并降低了局部不均匀导致沉积的可能性。
2.1.2地基回填土技术
现阶段比较系统化的软土路基处理技术是土方回填技术。该技术需要道路施工部门对底层仔细检查和勘测,并制定科学合理的回填方案,因此该技术的系统性要求较高。为避免对路基稳定性产生负面影响,严禁挖掘软土地面以外的路基,准确挖掘路基的软土路基部分。在挖掘软土并填充土壤以满足填充要求后,使用压路机压实,完成压实工作后,必须检查路面的承载能力和路面的压实程度。尤其对于土块回填时,需要进行分层填充,保证路基的软底部分完全填充土块。
土块回填结束后,勘测回填区内的沉降程度,分析记录勘测结果,修缮不符合设计标准的填充区域以确保地基的稳定性。气泡混合轻质填土技术是近年从国外引进开发的新技术,它通过在原料土中添加合适比例的固化剂、水和预先制作的气泡材料等,再充分的混合、搅拌后,制成轻型土工材料。现阶段国内对该技术的开发已有所成效,在软土路基的加固处理领域应用价值较高。
2.1.3深层搅拌桩施工道路建设中,深层搅拌桩施工技术可用于软土路基施工。这是因为深层水泥搅拌桩的施工技术应用价值较好,针对在铺设软土路基,该技术效果十分显著。该技术的效果可根据具体应用分为三方面:其一,施工前对软土路基中水泥搅拌桩的竖向度,依据相关指标进行控制,协调和升级。悬架系统用于调节主机锤的角度。其二,应控制施工所用的水泥搅拌桩的质量,针对施工水泥量,按施工标准合理配比,并严格按规范的设计要求进行生产。其三,混凝土搅拌人员应适当调整水泥搅拌桩的配合比,满足相关技术标准和施工流程。
2.1.4重压夯实处理
使用夯实机夯实路基是建筑领域施工中常用的技术,同样适用于道路建设。该方法成本相对较低,花费的人力物资少,主要是利用起重机械设备,如专业的冲压式压路机,重锤夯实机器等设备,将重锤升高后借助重力自由落体,使冲击力作用于选定的路面,起到压实地基的作用。重复上述操作,软土路基会更加紧实,路基的压缩性显著降低,改善了软土路基的稳固性,提高了路面承载力。
2.1.5高压喷射注射技术
该技术也可称为紧凑注射技术,曾被广泛使用于上世纪。该技术利用高压喷射水泥浆产生的高冲击力,用混凝土凝固软土路基,并将其与项目的实际要求结合,最终生产出混凝土圆筒。该技术在建设软土路基的优势主要在以下两方面体现:一,该技术可以使软土路基更加稳定,并强化改善结构强度。且高压注入技术对道路泄漏的控制效果极佳。二,该技术改善了软基层的密度,使其更加紧密结实,因而强化了路基结构的效果。综上,高压注射技术在软土路基施工阶段具有极高的应用价值,它对软土地地基强化方面意义极大,有效地改善了道路施工的质量,理应得到推广。
2.2膨胀土路基的处理方法
膨胀土地区的公路工程在建设路基时,容易受到水分影响,导致路基出现局部隆起、崩塌的现象,对车辆行驶安全造成了威胁。在处理膨胀土路基时,一般我们会用到以下两种路基:
2.2.1挖方路基首先我们一般采用石灰土进行换填,通过分层压实铺设半刚性基层,且在边坡挖方时要尽量避免深挖。在设计路基前,应当结合膨胀土的类型以及水文地质条件,取土体沿滑动饱和状态时的强度值,通常稳定系数为1.2。
2.2.2填方路基在填方前应先对地表的膨胀土进行清理,并采用灰土进行封闭压实。一般强膨胀土适宜进行路基填料,并且要先进行测试分析,在通过测试后再进一步施工。路基填筑施工结束后需要立即封闭边坡,为了确保膨胀土填至路床底面设计标高,还需要在填至路床底面时,再次进行改性处理。膨胀土路基在施工时,对路基压实要求极高,需要安装规范,结合膨胀土的特性,选取合适的压路机,以达到相关标准。
结束语
综上所述,公路路基的设计需要针对不同地区的特殊地质来因地制宜,采取相应的处治措施,合理设计施工方案,严格控制施工环节,达到延长公路的使用寿命、保证公路的安全性的目的。希望本文对不同地质的特殊路基的分析探讨,能对我国特殊路基地方设计处理能起到一定的参考作用,帮助我国公路建设更好地发展。
参考文献:
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