原创《道路软弱地基的设计和方法》
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【摘 要】针对目前道路工程进行软弱地基设计控制过程存在问题影响,文章从实践角度出发,分析了软弱地基的基本特点与危害影响,并提出了设计控制的对策方法,其目的是为相关建设者提供一些理论依据.
【关键词】道路工程；软弱地基；设计对策；砂垫层加固
道路工程地处软弱地基环境后,设计人员应结合工程所处的建设环境制定出相应的处理方法,以保证软弱地基不会对工程的路基路面结构带来危害,进而最大限度的保证工程项目建设使用的安全可靠性.然而,软弱地基的差异特性,导致采用的设计方法不能以统一状态作用.为此,研究人员应对软弱地基地层的特点特征进行分析,以找出最具效用的设计控制对策.
1、研究道路软弱地基设计对策与方法的现实意义
当前阶段,许多道路工程建设处在水系发达的地区,这就导致设计建设过程不可避免的会遇到软弱地基问题.湿陷性黄土、软土以及砂土等软弱地基,均会在很大程度上威胁道路工程建设的安全.然而,不同的软弱地基对道路工程施工建设的影响存在差异,一些工程建设者采用同种方式进行控制,无法达到结构稳定性的控制要求.此问题情况下,要求工程建设者采取的设计对策与处置方法进行相应的调整,进而达到道路工程建设使用的预期.这样一来,道路软弱地基的设计方案与处置方法运用,就能以高效率与高可执行性的状态作用于实践,进而推动涉及行业的科学技术发展[1].
2、道路软弱地基的基本特点与危害
2.1 软弱地基基本特点
道路地基基础工程中的软弱基础,主要影响的是受力与承载部分.具体来说,湿陷性黄土、软土以及砂土等,均会在承载力作用下呈现出变形过大或是承载力不佳等问题.此情况下,道路工程的投入使用,将处于不断变形与变化的范围,即道路设计高程、路面行车安全以及使用效果均会受到影响.从基本特点来看,软土均具有含水率高、压缩性强以及孔隙比增加特性,且导致所处的土质环境呈现出承载低与易变形的特点.如表1 所示,为不同软土类型的土地参数指标与取值范围.
表中所示的物理构成情况,会使软土基础在部分荷载作用下出现破坏,进而导致剪切变形问题的出现.当沉降现象出现后,受软土地基本身的抗剪能力差影响,将造成路面发生坍塌破坏.
2.2 道路软弱地基危害
据权威数据证实,软土地基对道路工程带来的危害影响主要体现在不均匀沉降和路面塌陷.其中不均匀沉降是指,受荷载作用影响,而使地基土处于长期变形的作用状态；路面塌陷,则是指,地基土环境的承载力不够,导致瞬时地基土受到破坏或是变形位移过大.从软弱地基危害的产生原理来看,实质上,地基土破坏,是受荷载与土体环境的耦合作用影响.具体来说,由于道路软弱土层的本身的物理特点,使得土层在荷载作用下发生了较大程度的变形与变位,因此,就会降低土层的抗剪承载力,进而导致土层变形的进一步发散.如,发散过程连续,就会导致路面坍塌与不均匀沉降影响加深.为此,道路软弱地基的设计阶段,就应结合工程项目的实际情况,对软弱地基的问题影响进行控制,以提高工程项目路基路面结构作用的耐久性与稳定性[2].
3、道路软弱地基的设计对策与方法运用
3.1 软基表层加固设计方法
3.1.1 砂垫层加固
由于道路工程表层软土地基的分布范围较小,因此,如厚度不大,设计人员可采用 砂砾垫层的加固方法来改善其排水固结特性,进而降低地下水对软弱土层特性的影响.与此同时,还可改善道路工程路基结构的施工建设条件.此外,换填砂砾后,应选择中砂或是粗砂,并控制好其级配,以将颗粒不均匀参数控制在5以内.如此,就可保证换填材料的承载效果与作用结构特性.如图1 所示,为砂垫层加固方法运用的结构示意图.
3.1.2 表层排水设计
由于软土地基容易受到地下水与雨水的作用影响,出现材料与结构特性的变化,因此,设计人员应对软土表层进行排水处理,即通过设置盲沟来进行排水.值得注意的是,设计人员应综合考虑纵向与横向的排布,以保证排水设计的科学有效性.
3.1.3 化学添加剂加固设计
在掺入石灰石与水泥后,道路工程的软土地基结构就能改善自身的粘性土层,进而降低土壤环境的含水量.当产生团聚效应后,就可随着时间的推移产生化学性的固结,进而形成稳定与良好的土层.值得注意的是,该方法主要适用于粘性土的道路软弱地基地层环境,且作用于表层加固设计处理.
3.1.4 铺垫材料加固设计
由于道路软弱地基的承载性能差,因此,设计人员应采用承载能力强且结构性能稳定的土工材料,来进行加固铺垫.如此,不仅能够提升铺垫材料作用的整体性与连续性,能保证作用于地基结构环境的抗拉强度与耐腐蚀性效果.但铺垫材料的加固,多用于软弱土层厚度不大的条件,无法作用于土层分布范围较广的情形.换句话说,就是铺垫材料的加固方法,仅作用于集中设计处理,来降低软弱土层所带来的不均匀沉降与变性影响.
3.2 软基深层加固设计方法
3.2.1 排水固结设计
该设计方法,主要用于较大范围的饱和软土与冲填土地基,即可通过排水井设置,来提高排水固结的速度.此过程,运用的措施方法是指,抽气、抽水以及加压等措施,不仅提升了道路软弱土层的承载能力,还降低不均匀沉降的病害影响.但应用设计实践过程,虽方法较为简单,但作用效果的程度无法有效控制.设计人员应结合道路工程项目的实际情况进行分析选用.
3.2.2 水泥搅拌桩的加固设计
该设计方法的运用原理为,经水泥加固土的物理化学反应,使土层与水泥的作用反应形成了凝胶体,进而提高土层的整体性.设计使用过程,应结合工程所处的软弱土层环境,来选用干拌与湿拌方法,继而强化工程项目建设的质量效果[3].
结语：
综上所述,道路软弱地基的危害影响,应与工程项目所处的地层水文环境进行结合,以使采用的排水、含水量控制以及变形程度影响控制措施,起到事半功倍的作用.事实证明,只有这样,才能使道路工程路基路面结构的作用稳定性不受软弱地基危害的影响,进而优化所处的道路交通系统运行环境.
参考文献：
[1] 余红明. 强夯法在道路工程软弱地基设计中的应用探微[J]. 中国新技术新产品,2018(13):111-112.
[2] 李光武. 道路桥梁施工中软弱地基的处理对策[J]. 城市建设理论研究( 电子版),2018(14):121.
[3] 刘志平. 城市道路软弱地基的设计对策和方法[J]. 城市道桥与防洪,2016(09):12-105-107.
作者简介：
胡磊(1979.11—) 男,湖南长沙人,本科,工程师,主要从事公路与桥梁设计工作.
地基论文参考资料：
综上而言：该文是关于地基方面的大学硕士和本科毕业论文以及道路软弱地基和设计对策和方法相关地基论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料。
