论文部分内容阅读
摘要：目前，我国的公路工程建设的发展迅速，软土地区的公路路堤易出现大沉降或不均匀沉降等问题，尤其是公路桥头位置，桥头跳车现象较为常见。论文以实际公路工程为例，研究了桥头软土路段、路桥过渡段的地基处理技术。实践表明，通过软土地基处理能有效控制桥头跳车问题，保证沉降量达到标准规定要求。
关键词：软土地区;公路桥头过渡段;地基处理技术分析中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-08-250
引言
软土地主要构成的部分就是软土，它形成的原因是由于土壤在缓流水或者是静水的条件下，慢慢堆积而成。软土地区的土质松散、土壤强度弱、土壤的粘度非常小，并且整个土地区的结构都不稳定，如果在软土地区进行公路建设，需要面对这些软土地的缺点。如果没有进行良好的处理，很容易使路基出现沉降或者是坍塌的情况，不仅仅影响公路的使用情况，而且也会造成经济上的损失。因此，在软土地的公路桥梁的施工中，就需要对软土地的地基处理技术机型严格的把控，保证工程的质量。
1固结排水技术
1.1 实验对象
本次实验的对象是软土地区的两个实验板块，分为对照组和实验组两个板块，对实验组通过固结排水技术对软地基进行处理，对照组没有进行技术处理。除此之外，双方在其他条件上没有异样。
1.2 实验方法
本次实验采取的方法是三轴压缩实验法，能够测量土的强度，也能够测量土在应变量之间的关系。本次三轴压缩实验法井分为固结排水实验和不固结不排水实验以及固结不排水实验三种。固结排水技术中分为加压系统和排水系统两种，因此，本次试验中需要用的设备是三轴压缩仪，具有施加周围压力系统和孔隙水压力量测试系统以及压力实等。试验方法是将试验区的土切成圆柱体套在橡胶膜上，然后放在密封好的压力室中，通过向压力式注水的方式，模拟出真实的周边压力的情况，在这个过程中，需要保证液压的状态一直不发生变化，并且试验用的试块在三方面所受到的压力相同，不会产生额外的剪应力。然后在利用传递力量的传力杆，向试块施加压力，這次施加的是竖向的压力，保持其他方向的压力不变，并持续增加竖向压力。另外需要测试实验过程中，孔隙水受到的压力，操作的步骤是打开空隙水的压力阀，在试块受到压力的过程中，由于孔隙水的压力出现变化，一起上的水银面发生变化，这时候，只需要调整仪器上的水银面维持在原来的状态，就可以读出所受压力是数值。对于排水量的测试，只需要打开仪器中的排水阀，将水倒入容器中，然后对容器中的水进行测量即可。
1.3 实验原理
固结排水技术的施工原理是通过排水井的设置，将土壤中的水分逐渐排出，从而加大土壤的密度，从而增强软土地地基的强度、固结排水技术主要的作用就是解决软土地地基沉降的问题，也能够保证土壤的稳定性。需要注意的是固结排水技术主要是使用在饱和和软弱土层，如果将它用在水流渗透性较低的泥炭土时，交过将会非常的不理想。排水固结法和其他的排水技术不同，它还有堆载预压法、电渗排水法、真空预压法等多种方法。本次实验的原理就是模仿固结排水法，探究土壤的强度。
1.4 实验结果
通过对实验前后的空隙比值的比对以及压缩强度的比对，空隙比值越来越小，垂直的压力越来越大，表明固结排水技术增加土壤的强度和承载力。同时，根据实验的排水量的计算，区域内的空隙水已经处于很少的状态，即使填满，也需要很长的时间，而土壤中水分的流失，意味着土壤强度的增强。
2软基地区路基病害分析
2.1路基失稳
地基存在软弱土层时，当路堤填方较高或有重型车辆荷载作用于在道路时，软土地基在车辆荷载和路基自重的作用下抗剪强度不足，就会出现软土层内部的圆弧滑动面或者沿软土层与下卧层结合面之间的滑动面。软土一般呈流塑状态，向路堤两侧发生移动时会导致侧变形并挤出、坡脚拱起、路基顶部下陷，从而发生失稳。
2.2差异沉降导致纵横向裂缝
产生差异沉降主要是由于路基不同部位所受车辆荷载大小不一，路基中间部位所受荷载大，应力叠加，沉降大;路基两侧部位所受荷载小，沉降较小;同时不同路段软土厚度不同，也会产生差异沉降，软土层厚度大的路段沉降大，软土层薄的路段沉降小。
2.3桥头处路基病害
由于软土路段桥头处一般路堤填方较高，若软土层厚度较大，易引起以下两方面病害：第一，软土地基承载力低下，路基填筑较高造成路基失稳，过大的土压力施加在桥台上，导致桥台倾覆或滑移，破坏桥梁结构。第二，软土地基易产生较大沉降，而桥梁多采用桩基础，沉降较小，在桥头处因不均匀沉降引起桥头跳车，桥头跳车一旦形成，车辆由桥梁行驶到路基时，会产生额外冲击作用，将进一步加剧差异沉降，进一步加剧桥头跳车影响。因此在设计中应加强桥头地基处理，增强桥头地基承载力，减小桥头地基沉降，并设置合理长度的过渡段与一般路基衔接，以减小桥头跳车影响。
3软土地基处理效果检测
在公路工程软土地基处理结束之后，需要对地基的稳定性与沉降量进行动态观测，并准确计算出软土地基工后沉降量。按照路基稳定状态的评定标准：在对软土地基沉降量进行观测时，若是路中线的沉降量超过了1.0cm/d，或者是侧向位移超过了0.5cm/d，就判定为不稳定地基。通过对此公路工程软土地基工后稳定性观测结果分析，地基没有发生不稳定问题，而且地基稳定性得到了有效增强，实现了预期效果。根据沉降观测数据结果可知，选择的软土地基处理技术实现了预期目的，增强了地基稳定性与承载力，工后沉降量达到了标准规定要求。与此同时，各路段的软土地基沉降量排序是普通路段>过渡段>桥头段，由此表明，选择的软土地基处理技术不同，其产生的效果也有所区别，通常在普通路段与桥头路段间应建立过渡段，以实现软土地基的协调变形，有效控制不均匀沉降，从而保证公路行车安全。
结语
综上所述，结合工程的沉降观测数据，对软土地基处理效果进行了分析评估，所采用的处理技术对软土地基的处治达到了预期效果，且不同的软基处理方法所取得的处理效果不同，在一般路基和桥头路基之间设置过渡段能够保证软土地基变形协调，减小地基变形的不均匀性，有效减小了桥头跳车对行车安全及舒适性的影响，能够保证所建工程的安全使用。可为同类型软土地区的公路建设提供借鉴和参考。
参考文献
[1]黄瑞章.道路工程软土地基处理方案选择研究[D].福州：福建农林大学，2013.
[2]孙筠.已建软基桥梁桥梁桥头跳车的处治方法机理分析及试验研究[D].杭州：浙江大学，2010.
（1.身份证号：372523198308110016 山东聊城 2520002.身份证号：372501198009062415 山东聊城 252000）
关键词：软土地区;公路桥头过渡段;地基处理技术分析中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-08-250
引言
软土地主要构成的部分就是软土，它形成的原因是由于土壤在缓流水或者是静水的条件下，慢慢堆积而成。软土地区的土质松散、土壤强度弱、土壤的粘度非常小，并且整个土地区的结构都不稳定，如果在软土地区进行公路建设，需要面对这些软土地的缺点。如果没有进行良好的处理，很容易使路基出现沉降或者是坍塌的情况，不仅仅影响公路的使用情况，而且也会造成经济上的损失。因此，在软土地的公路桥梁的施工中，就需要对软土地的地基处理技术机型严格的把控，保证工程的质量。
1固结排水技术
1.1 实验对象
本次实验的对象是软土地区的两个实验板块，分为对照组和实验组两个板块，对实验组通过固结排水技术对软地基进行处理，对照组没有进行技术处理。除此之外，双方在其他条件上没有异样。
1.2 实验方法
本次实验采取的方法是三轴压缩实验法，能够测量土的强度，也能够测量土在应变量之间的关系。本次三轴压缩实验法井分为固结排水实验和不固结不排水实验以及固结不排水实验三种。固结排水技术中分为加压系统和排水系统两种，因此，本次试验中需要用的设备是三轴压缩仪，具有施加周围压力系统和孔隙水压力量测试系统以及压力实等。试验方法是将试验区的土切成圆柱体套在橡胶膜上，然后放在密封好的压力室中，通过向压力式注水的方式，模拟出真实的周边压力的情况，在这个过程中，需要保证液压的状态一直不发生变化，并且试验用的试块在三方面所受到的压力相同，不会产生额外的剪应力。然后在利用传递力量的传力杆，向试块施加压力，這次施加的是竖向的压力，保持其他方向的压力不变，并持续增加竖向压力。另外需要测试实验过程中，孔隙水受到的压力，操作的步骤是打开空隙水的压力阀，在试块受到压力的过程中，由于孔隙水的压力出现变化，一起上的水银面发生变化，这时候，只需要调整仪器上的水银面维持在原来的状态，就可以读出所受压力是数值。对于排水量的测试，只需要打开仪器中的排水阀，将水倒入容器中，然后对容器中的水进行测量即可。
1.3 实验原理
固结排水技术的施工原理是通过排水井的设置，将土壤中的水分逐渐排出，从而加大土壤的密度，从而增强软土地地基的强度、固结排水技术主要的作用就是解决软土地地基沉降的问题，也能够保证土壤的稳定性。需要注意的是固结排水技术主要是使用在饱和和软弱土层，如果将它用在水流渗透性较低的泥炭土时，交过将会非常的不理想。排水固结法和其他的排水技术不同，它还有堆载预压法、电渗排水法、真空预压法等多种方法。本次实验的原理就是模仿固结排水法，探究土壤的强度。
1.4 实验结果
通过对实验前后的空隙比值的比对以及压缩强度的比对，空隙比值越来越小，垂直的压力越来越大，表明固结排水技术增加土壤的强度和承载力。同时，根据实验的排水量的计算，区域内的空隙水已经处于很少的状态，即使填满，也需要很长的时间，而土壤中水分的流失，意味着土壤强度的增强。
2软基地区路基病害分析
2.1路基失稳
地基存在软弱土层时，当路堤填方较高或有重型车辆荷载作用于在道路时，软土地基在车辆荷载和路基自重的作用下抗剪强度不足，就会出现软土层内部的圆弧滑动面或者沿软土层与下卧层结合面之间的滑动面。软土一般呈流塑状态，向路堤两侧发生移动时会导致侧变形并挤出、坡脚拱起、路基顶部下陷，从而发生失稳。
2.2差异沉降导致纵横向裂缝
产生差异沉降主要是由于路基不同部位所受车辆荷载大小不一，路基中间部位所受荷载大，应力叠加，沉降大;路基两侧部位所受荷载小，沉降较小;同时不同路段软土厚度不同，也会产生差异沉降，软土层厚度大的路段沉降大，软土层薄的路段沉降小。
2.3桥头处路基病害
由于软土路段桥头处一般路堤填方较高，若软土层厚度较大，易引起以下两方面病害：第一，软土地基承载力低下，路基填筑较高造成路基失稳，过大的土压力施加在桥台上，导致桥台倾覆或滑移，破坏桥梁结构。第二，软土地基易产生较大沉降，而桥梁多采用桩基础，沉降较小，在桥头处因不均匀沉降引起桥头跳车，桥头跳车一旦形成，车辆由桥梁行驶到路基时，会产生额外冲击作用，将进一步加剧差异沉降，进一步加剧桥头跳车影响。因此在设计中应加强桥头地基处理，增强桥头地基承载力，减小桥头地基沉降，并设置合理长度的过渡段与一般路基衔接，以减小桥头跳车影响。
3软土地基处理效果检测
在公路工程软土地基处理结束之后，需要对地基的稳定性与沉降量进行动态观测，并准确计算出软土地基工后沉降量。按照路基稳定状态的评定标准：在对软土地基沉降量进行观测时，若是路中线的沉降量超过了1.0cm/d，或者是侧向位移超过了0.5cm/d，就判定为不稳定地基。通过对此公路工程软土地基工后稳定性观测结果分析，地基没有发生不稳定问题，而且地基稳定性得到了有效增强，实现了预期效果。根据沉降观测数据结果可知，选择的软土地基处理技术实现了预期目的，增强了地基稳定性与承载力，工后沉降量达到了标准规定要求。与此同时，各路段的软土地基沉降量排序是普通路段>过渡段>桥头段，由此表明，选择的软土地基处理技术不同，其产生的效果也有所区别，通常在普通路段与桥头路段间应建立过渡段，以实现软土地基的协调变形，有效控制不均匀沉降，从而保证公路行车安全。
结语
综上所述，结合工程的沉降观测数据，对软土地基处理效果进行了分析评估，所采用的处理技术对软土地基的处治达到了预期效果，且不同的软基处理方法所取得的处理效果不同，在一般路基和桥头路基之间设置过渡段能够保证软土地基变形协调，减小地基变形的不均匀性，有效减小了桥头跳车对行车安全及舒适性的影响，能够保证所建工程的安全使用。可为同类型软土地区的公路建设提供借鉴和参考。
参考文献
[1]黄瑞章.道路工程软土地基处理方案选择研究[D].福州：福建农林大学，2013.
[2]孙筠.已建软基桥梁桥梁桥头跳车的处治方法机理分析及试验研究[D].杭州：浙江大学，2010.
（1.身份证号：372523198308110016 山东聊城 2520002.身份证号：372501198009062415 山东聊城 252000）