公路软土路基处理技术研究
汤雅芳
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汤雅芳,. 公路软土路基处理技术研究[J]. 国际科技论坛,20242. DOI:10.12721/ccn.2024.157317.
摘要: 公路是现代交通体系的重要组成部分,而软土路基在公路工程中的应用广泛。然而,软土路基的工程性质较差,容易受到降雨和交通荷载的影响,因此需要有效的处理技术来提高其稳定性和承载能力。本研究旨在探讨公路软土路基处理技术的最新进展,包括原位土工处理、土工合成材料、水泥稳定处理、石料加固、地基改良技术和地下排水系统等方法。通过研究这些技术,可以为公路工程提供更可靠的软土路基处理方案,以确保道路的安全和持久性。
关键词: 公路软土;路基处理技术;技术研究
DOI:10.12721/ccn.2024.157317
基金资助:

引言:

公路作为人们日常交通的主要方式,对交通系统的质量和效率有着重要影响。在公路建设中,路基的质量和稳定性是确保道路长期安全和可用性的关键因素之一。然而,许多地区的土壤条件常常呈现出软土的特点,即土质较为松软、含水量较高、抗压强度较低,这给公路工程带来了挑战。软土路基容易发生沉陷、松动和不均匀沉降,这些问题可能导致路面裂缝、凹坑和损坏,严重影响了道路的使用和维护。为了解决软土路基问题,工程师和研究人员不断探索和开发各种处理技术,以提高软土路基的工程性质。

一、公路软土路基处理的重要性

软土路基在不得当处理的情况下容易发生沉陷、塌陷和不均匀沉降,这可能导致道路表面不平整、裂缝、坑洼和其他安全隐患。适当的软土路基处理可以提高路基的稳定性,降低事故风险,确保公路用户的安全。软土路基的抗压强度相对较低,难以承受大量交通荷载。通过适当的处理技术,可以增加路基的承载能力,使其能够满足不同类型和重量的车辆的需求,从而延长公路的使用寿命。软土路基问题的修复和维护成本高昂。如果未经妥善处理,软土路基可能需要频繁的维修和加固,造成长期的运营成本增加。通过采用合适的处理技术,可以降低公路的维护成本,提高经济效益。

二、常见的公路软土路基处理技术

公路软土路基处理技术研究是为了改善公路软土路基的稳定性和承载能力,确保公路的安全和持久性。软土路基通常指的是土质较为松软、含水量较高、抗压强度较低的地层,这种地质条件对道路的建设和维护提出了挑战。

1.原位土工处理法:这是一种通过在现场对软土进行处理的方法,以改善土壤的工程性质。常见的原位土工处理方法包括振实、预压和深层加固。这些方法可以提高土壤的密实度和承载能力。通过重型振动机械设备在软土表面施加冲击力,将松软土壤压实和提升密实度。这个过程可以减少土壤的孔隙度,提高抗压强度。适用于深层软土改良,可以用于处理大面积的路基。深层土工处理法涉及到将水泥、石灰或其他固化剂注入软土中,然后使用搅拌器在土体内混合,形成固化柱或墙。这些固化柱提供了增加的承载能力和稳定性。适用于改良深层软土,例如桥墩和基础。

2.土工合成材料:在软土路基上铺设土工合成材料,如土工布、地下排水系统等,可以提供额外的支持和排水能力,增加路基的稳定性。

土工布是一种纺织材料,可以用于分离、过滤、排水和增强。在软土路基处理中,它通常用于防止不同层次的土壤混合,提供土壤分离层,防止路基沉陷。土工网格是一种具有高拉伸强度的结构材料,用于增强土壤的承载能力。它们被嵌入到土体中,以增加路基的抗弯强度和稳定性。土工合成材料可以显著提高软土路基的承载能力,使其适用于更重的交通荷载。通过分离和排水功能,土工合成材料减少了土壤混合和水分引发的沉陷风险。与传统路基加固方法相比,使用土工合成材料通常更快捷,减少了施工时间和交通中断。土工合成材料可以降低路基加固所需的天然材料的使用,有助于减少环境影响。

3.水泥稳定处理:水泥稳定处理是一种有效的土壤改良方法,能够提高软土路基的承载能力和稳定性,从而延长道路寿命、降低维护成本,并确保交通道路的安全和可靠性。选择和实施水泥稳定处理时,需要考虑土壤性质、环境条件和工程要求,以确保取得最佳的效果。在混合后,土壤和水泥混合物需要一定的时间来固化。这个过程通常称为养护,期间需要控制温度和湿度,以确保水泥充分硬化。固化时间因水泥类型、含量、土壤类型和环境条件而异,通常需要几天到几周的时间。

4.石料加固:通过引入石料层来提高承载能力和排水性能,从而改善路基的稳定性和耐用性。在实施石料加固时,需要根据具体的工程要求和地理条件来选择合适的石料类型和层厚度,以确保达到最佳的效果。首先,需要挖掘软土路基的表层,以创建一定的空间来容纳石料层。在挖掘后,将石料均匀铺设在软土路基表面上。石料的厚度和类型将根据工程需求和设计规范而定。铺设后的石料层通常需要经过压实,以确保其紧密排列和稳定性。压实可以使用不同类型的压路机或振动锤进行。对于更高级别的道路或需要更大承载能力的路段,可以将石料加固分为多层结构,每一层都经过仔细设计和施工。为了确保排水性能,通常需要在石料加固路基中安装适当的排水系统,包括排水沟、排水管道和透水层。

5.地基改良技术:这些地基改良技术通常根据特定工程要求和现场条件来选择和应用。质量控制和监测在整个改良过程中非常关键,以确保工程质量和稳定性。地基改良技术是有效提高软土路基工程性质的方法,有助于延长道路使用寿命、降低维护成本并确保道路的安全性。改压是通过在软土路基表面添加一层厚重的填料,通常是沉积物或砂土,然后施加大型装载设备或临时荷载,使软土发生一定程度的压缩和沉陷。这个过程通常称为预压。在软土中的水分被挤出,土壤粒子会更加紧密排列,从而提高了承载能力。先铺设填料,然后使用重型设备施加荷载,荷载会在一段时间内维持,直到软土的沉陷趋于稳定为止。将固化剂,如石灰、水泥或其他化学添加剂,混合到软土中,以增加土壤的抗压强度和稳定性。固化剂可以与土壤颗粒反应,形成硬化结构。将固化剂均匀混合到软土中,通常使用搅拌器或混合机进行。然后土壤固化并硬化,形成坚实的基础。加料技术适用于需要增强路基承载能力和改善土壤稳定性的情况。

结论;

综上所述,软土路基处理技术在公路工程中具有重要的地位,它们为确保道路的安全、可靠和经济提供了关键性支持。通过不断的研究和实践,软土路基处理技术将继续发展,为未来的道路建设提供更可持续的解决方案。同时,合适的技术选择和有效的质量控制将在软土路基处理中起到关键作用,以确保工程质量和可靠性。在进行软土路基处理技术研究时,需要考虑地质条件、交通量、预算和环境因素等多个因素。选择合适的处理方法和技术取决于具体的工程要求和现场条件。此外,还需要密切监测和维护软土路基,以确保长期稳定性和安全性。

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