1栾大力 2梁静杰3刘鲁
1 青岛昊泰建设有限公司 266000
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摘要:在阐述软土地基特点的基础上,分析了软土地基设计中应考虑的因素,主要有地质条件、道路等级、行车荷载、外界环境,探讨了在市政道路中软土路基的设计要点,包括选择合理的设计参数和路基填料、强化软基土体的固化处理,可为软土地基处理提供参考。
关键词:市政道路;软土路基;设计要点
城市化水平及规模在不断提高,城市道路作为城市的公共设施,道路病害严重影响公众出行。软土路基具有天然孔隙比大、含水率高、抗剪强度低、稳定性差等特点,如果处理不当,长期承载下则会出现道路路基沉降、路面开裂等病害,严重时会造成路面塌陷,道路结构失稳等现象,通过对市政道路软土路基进行科学合理的设计,加强对软土路基处理的质量管控,提高软土路基结构强度和稳定性,降低软土路基段道路损坏现象,提高路基承载能力,对保证行车安全具有非常重要的意义。
1软土路基的特点
软土是由黏土和粉土等构成,含有碳酸盐等化学物质,夹杂有杂填土、腐殖土、淤泥质土及其他高压缩性软弱土层,具有天然含水率高、渗透性差、压缩性高、抗剪强度低等物理或力学特性,往往给路基处理带来了较大难度和安全性隐患[1]。软土路基的特点主要体现在以下几个方面。
1.1土体组成成分复杂
原软土表层多为动植物腐殖土和原状耕植土,土体中含有有机和无机结合物等化学成分,在雨水冲刷作用下结构体内易出现盐碱化等现象,在地基处理时要充分考虑该种土体的深度和土体内部结构成分,采取合理的措施,提高土体的承载能力和稳定性。
1.2土体饱水、渗透性差
根据相关统计,软土路基中含水率在35%~80%,孔隙比在1~2之间,渗透性差,导致土体中的水不易被排出而饱水,增大了土体的可塑性,降低土体的抗剪强度,这一特性使路基在车辆荷载的长期作用下,更容易出现道路沉降变形,反映在路面上则会出现路面开裂、塌陷等现象,对于饱水的软土路基段,需根据土体含水率和土体强度设计合理的处治方案[2]。
1.3可压缩性强
软土路基在道路工程中应用效果欠佳的很大原因是土体内部孔隙率较大,结构之间较松散,致使土体结构可压缩性高,在外界的振动和挤压下,土体中原有的松散结构被破坏,强度降低。
2软土路基设计要点
2.1选择合理的设计参数
土体含水率、土体强度及土体结构成分等是选择设计方案的重要参数依据,在设计前的实地勘察工作中,通过原位测试与试验测试等方法,分析软土路基软土层的物理和力学性能指标,给出详细的数据分析报告,以保证设计人员选择合理的软基处理方案[3]。由于软土具有纵向和横向的双向压缩性,各方向上的可压缩性存在较大差异,通过对软土路基的科学分析,保证设计方案的完善合理,同时还要注意原地下水的分布情况,从各方面的影响因素考虑优化设计方案。
2.2选择合理的路基填料
设计人员根据市政道路软基分布的具体情况,选择合理的路堤填料。
由于软土路基可塑性强,基础承载能力有限,如果全部换填弃之不用则会造成工程成本增加,在保证路基强度和稳定性的基础上,选用轻质材料进行换填压实,如气泡混凝土或粉煤灰等常见的轻质材料,能够有效减轻道路路堤的自重荷载,降低市政道路路基负荷,进而降低路面沉降等现象的发生几率[4]。通过减少路基附加荷载,提高路基结构的稳定性,节约工程成本,保证工程质量。
2.3强化软基土体的固化处理
软基土体的颗粒较为松散,土体中含水率较大,增加了软土路基设计难度,设计人员在市政道路软土路基设计中,通过一系列措施使软土土体特性发生改变,强化软土固结效果,提高软土路基强度及硬度,改善软土层土质结构。如在软土路基中掺入熟石灰等,利用石灰与水可发生化学反应生成稳定的氢氧化钙的原理,达到吸收水分,固化土体,增强土体强度的目的,保证了道路软土路基结构的可靠性[5]。
2.4合理运用桩基础加固理念
桩基础加固理念是在软土基础中通过机械压入或喷入水泥或粉煤灰与原土固结成桩,将具有一定强度的固结桩有效分布于软土路基中,保证地基承载能力,提高道路软土路基的安全性和可靠性。桩基础加固可有效降低软土路基变形几率,有效提高了桩基础加固处理效果[6]。
2.5软土路基常见的处理方法
随着市政道路建设规模的扩大,市政道路软土地基处理积累了丰富的经验,常见的处理方法如表1所示。
表1 常见软土路基处理措施
处理方法及措施 适应范围
浅层处理 换填作业 处理3m以下的软土及淤泥质土
砂垫层
抛石挤淤
排水固结 袋装砂井 处理深度大于3m的泥炭土、淤泥及淤泥质土
塑料排水板
化学固结 熟石灰 主要适用于淤泥等含水量较高的软土
桩基础 粉喷桩或者浆喷桩 处理十字板抗剪强度≥20kPa的软土
水泥、粉煤灰碎石桩 处理十字板抗剪强度≥10kPa的软土
强夯 处理深度≤7m的塑性较大的软黏土及饱和粉土
3结束语
随着城市化步伐的加快,城市道路修建越来越完善,要求也在不断提高。市政道路建设作为城市化发展过程中的重要部分,软基段道路病害越来越突出,严重影响了城市居民的生活质量,因此软土路基处理在设计中已受到高度重视。在设计过程中应充分考虑软土地基的特性,结合道路要求、周围环境选择经济合理的软土路基处理方法,确保市政道路施工质量,节约社会资源。
参考文献
[1]柳春中.市政道路施工中软土路基处理技术研究[J].科技风,2020(22):106.
[2]张慧,秦通.市政道路设计中软土路基处理的方法探讨[J].科技创新导报,2020,17(18):7+9.
[3]刘茜.市政道路施工中软土路基处理技术的运用研究[J].四川水泥,2020(06):307.
[4]李媛.市政道路中软土路基的设计要点分析[J].交通世界,2020(14):51-52.
[5]韦韬.市政道路施工中软土路基处理技术的运用研究[J].建材与装饰,2020(11):254-255.
[6]刘方威,张焕荣.市政道路设计中软土路基处理的方法探讨[J].产业科技创新,2020,2(09):59-60.