道路软土地基加固处理设计要点研究

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:黄治华
[导读] 摘要:软基础处理技术是软基础路面稳定性处理的一项具体技术,同时也是保证路段承载力的一项关键技术。
        湖南大学设计研究院有限公司佛山分公司  广东佛山  528000
        摘要:软基础处理技术是软基础路面稳定性处理的一项具体技术,同时也是保证路段承载力的一项关键技术。因此,为了降低地基的不均匀沉降现象,必须做好道路路基路面设计中的软基处理工作,在施工中规范操作,按照设计要求做好每一个施工环节,选择合理的软基处理方式,由此提升路基的整体强度和稳固性。
        关键词:软基加固;处理设计;分析
        一、道路建设中软土基的特点
        软土地地基的结构比较松散,它所呈现的状态与地质特征有着密切关系。在市政道路的施工过程中,需要对软土地及进行详细的了解以保证地基的质量,进而对实际的施工操作进行一定的划分。市政道路建设中软土基的特点主要有:
        1.1含水量高
        与正常的地基相比,软土地基中的含水量很高,也正是这个原因,软土层中的黏土和粉土成分含量高,水分蒸发后,软土层的缝隙就会变大,影响地基的质量,破坏道路的稳定性,带来安全隐患。
        1.2 流动性以及触变性
        软土层的缝隙十分大,极易在外界的压力下产生变形,但是,在实际的市政道路的施工过程中,软土层需要的承受压力有十分大,而软土层又具有流动性以及触变性,如果不对软土层进行加固处理,就会使得其产生变形,导致市政道路的质量下降,甚至增加道路建设的安全风险。
        1.3压缩系数大,抗剪能力低
        软土地基是路面中缝隙较大的软土层,它的承压能力以及抗剪能力低,极易因外界的压力而导致不同程度的坍塌和破坏,从而影响市政道路施工的质量,因此,要对软土地基进行加固,从而提高它的承压能力以及抗剪能力。
        二、道路路基设计中的常见问题分析
        2.1 路基边坡的质量问题
        路基边坡受到自然灾害的影响较大,例如:当出现大雨、暴雨等情况时,会在地面形成积水和冲刷水,路基边坡的坡面和坡脚就会因为水流的侵蚀作用而造成破坏。当经过多次大雨、暴雨的侵袭之后,就会形成流水冲击沟,对公路造成严重的破坏,最后会出现公路路面沉降的情况,对车辆和行人的安全构成极大威胁。除此之外,对于沿海、沿江、沿河的公路,自然灾害也会对路基造成一定的威胁,例如:海啸、洪水等灾害会对路基造成严重的破坏。因此,在建造公路时,要注意建筑材料的选取以及施工工艺的情况。只有严格确保路基边坡质量,才能有效地保证公路使用寿命。
        2.2路基的排水问题
        路基会受到地表水和地下水两方面的侵蚀,大气降水在地面形成积水,对路基产生破坏;当地表的植物过少时,地下水的侵蚀作用增强,当地表植物较为茂盛时,植物的保湿固土作用就使得地下水的侵蚀作用减小。因此,在公路的建造过程中,要仔细勘察当地的自然环境,做好排水设计。
        2.3路基边坡的植被问题
        路基边坡的植被对公路路基同样起着至关重要的作用。当路基边坡的植被遭到破坏,一旦发生大雨或暴雨时,就会出现严重的水土流失问题,在山区会出现泥石流、山体滑坡等情况。一旦出现这些自然灾害,对公路的破坏是非常严重的,甚至会造成严重的交通事故。
        三、道路软土地基加固处理设计要点研究
        3.1表层加固设计要点
        (1)加强表层排水设计
        在地下水与外界降雨的作用下,道路软土地基结构出现较大变化,软土地基材料特性也会出现显著变化。所以,加强软土地基地表排水设计至关重要。在道路软土地基表层排水设计工作当中,设计者可以科学设计盲沟,并明确盲沟的纵横向排布要点,保证道路软土地基表层排水效率得到更好提升,减小地下水和外界降雨对软土地基产生的影响,进而提升道路软土地基的稳固性与安全性。通过加强道路软基表层加固设计,能够避免道路软基出现大面积的变形现象,提升道路软基的可靠性。
        (2)做好铺垫材料加固设计工作
        因为道路软土地基承载力比较差,设计人员通过开展铺垫材料加固设计工作,能够保证软土地基加固效果得到更好提升。

一般来说,道路软土地基的加固铺垫材料主要运用土工材料,与其他铺垫材料相比较来讲,土工材料的耐腐蚀性能比价好,而且具有较高的连续性,拉伸强度也特别高,能够有效减少软土地基不均匀沉降现象的发生,避免道路软土地基出现较大变形。
        (3)化学添加剂加固设计要点
        在道路软土地基当中,通过加入适量的化学添加剂,例如水泥与石灰石,能够保证软土地基的粘土层物理性能得到进一步提升,使得道路软土地基含水量不断下降,产生较好的凝聚效果。长时间作用之下,道路软土地基会出现较为显著的化学固结现象,使得软土地基可靠性得到有效提高。
        (4)砂垫层加固设计要点
        如果道路软土地基的厚度比较小,采用此种加固处理设计方法,能够取得良好效果,能够保证软土地基的排水固结性能得到更好提升,减小地下水对道路软土地基产生的影响,而且道路路基的施工状况能够得到更好改善。通常情况下,设计人员采用粗砂或者砂石为道路软土地基填料,运用承载效果较好的垫层施工材料,能够保证道路软土路基更为安全。
        3.2深层加固设计要点
        (1)水泥粉煤灰碎石桩加固设计要点
        如果道路软土地基的分布范围比较大,采用水泥粉煤灰碎石桩加固设计方法,能够取得较好的软基加固处理效果。此加固设计方法原理较为简单,通过在水泥土层发生一系列凝硬反应与水化反应,产生一定量的结晶化合物,并向软土层的空隙当中逐渐延伸,软土地基土层得到有效加固,使得软基土层施工强度与承载力得到双重提升,降低道路软基出现变形与不均匀沉降的概率。
        (2)排水固结加固设计要点
        如果道路软基属于冲填土地基或饱和软土地基时,而且软基的分布范围较为广泛,设计人员可采用排水固结加固设计方法进行设计,通过合理设置排水井,采取相应的措施,有效提升软基的排水固结效率,使得软土地基承载力逐渐提升,减少地基不均匀现象的发生。
        (3)水泥搅拌桩加固设计要点
        待道路软基水泥加固土发生相应的物理化学反应之后,土层与水泥会形成较为稳定的凝胶体,使得道路软土地基整体性得到更好提升,软土地基的强度与承载力得到较大的提高。
        四、道路软土地基加固设计案例分析
        4.1 工程概况
        某城市道路工程施工时,经过针对施工现场的实际勘察后发现,该施工区域道路土质属于剥蚀丘陵地质的类型,道路沿线中具有疏松的堆积土、农田、水塘等。再加上地表自上而下的土层中,还有大量的灰岩砾石、黏性土以及厚度在1~11m的淤泥层,所以在施工过程中,厚度在4~10m堆积土出现了压实度不足、且呈现干松状态的现象。另外,在实际施工过程中发现深度在0.5~2m 耕植土地中含有大量的易腐蚀物质,所以对整个道路工程施工的顺利进行产生了极为不利的影响。
        4.2 软土地基设计要点
        经过实地勘察后发现,由于该道路工程中的软土地基不仅分布范围广而且深度较大,所以必须选择深层加固设计方法进行施工。经过深入的分析对比后认为,为了满足道路工程质量的设计要求,通常都会根据实际情况选择水泥搅拌桩加固的设计方式。在加固施工过程中,选择直径为0.5 m、桩长为10~14m的水泥搅拌桩,采取横向间隔1.2 m布设的方式,纵向1.2 m处布设的方式进行水泥搅拌桩的布设。在验算水泥搅拌桩数据的基础上,确定桩身的强度安全系数为2.1,复合地基承载力为176 kPa。所以,确定最终选择的水泥搅拌桩满足加固设计要求。为了确保设备搅拌桩加固施工的顺利进行,必须严格的按照以下施工工序施工:①制作水泥浆;②桩位放样以及搅拌机定位;③在确定水泥搅拌桩高程满足设计要求后,必须及时地检验相关资料,同时制定完善的成桩养护措施,然后才能开始以一批次的施工作业。
        五、结语
        综上所述,应用软基处理技术可以提高施工道路的稳定性和承载力它有意义和价值。不断增长的要求设置管路上,行业也正在实施道路的沉降水平更高的要求,这也让地下柔软在地下道路设计的治疗是一个行业的普遍关注。根据高机动性的特点和高而柔软的土壤含水量,增强治疗的工作完成,结合浅、深好几家建筑技术的智能应用柔软的土壤,从而导致效率普遍提高软弱地基处理和坚实的基础,同时,为促进城市道路的使用结果。
        参考文献:
        [1]周成军.道路工程软土地基处理方案选择研究进展[J].交通科技2019,
        [2]陈子扬.不同方式处理后软土地基侧向变形规律[J].岩土力学,2018,
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