浅析市政道路软弱地基处理技术 苏戴峰

发表时间:2020/1/15   来源:《基层建设》2019年第28期   作者:苏戴峰
[导读] 摘要:本次研究的主要目的是探讨在市政府道路建设中,对软弱地基进行处理的技术和方法。
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        摘要:本次研究的主要目的是探讨在市政府道路建设中,对软弱地基进行处理的技术和方法。通过本次研究发现,市政府在进行软弱地基道路建设时,其处理技术主要有强夯法、排水固结法、水泥搅拌加固法、高压喷射注浆法及土工合成材料法等。研究者在本次研究中对上述方法进行了系统的分析,并分别探讨了相关的特点、原理及适用范围等。
        关键词:市政府道路;软弱地基;软弱地基处理技术
        前言:在我国人口基数不断增加的时代背景下,城市建设的规模也逐渐增加。所以,为了提高土地的利用率,我国相关部门增加了对特殊地质区域的开放建设。由于在软弱地基上进行道路施工往往会出现地基变形、沉降及地基外侧土地隆起等情况,但是由于建设的需求,在软弱地基上进行道路建设必不可免,施工队伍在进行道路建设前,需利用一定的处理技术完成稳固软弱地基的建设。
        一、软弱地基相关简介
        根据我国相关国标的规定,软弱地基是指建筑的地基土层具有高压缩性,或建筑地基范围的部分土层具有高压缩性。由于软弱地基的主要成分为淤泥、冲填土等土层,所以其与正常的建筑地基相比,具有黏土含量高、含水率高、承载力低等特点。在这种地基上进行建筑,其高压缩性会导致地基出现向下沉降、断裂等情况;其低透水性会导致地基很难在短时间内干燥稳固。因此,在软弱基地进行市政道路建设的时候,需要进行相应的技术处理。
        二、常见的软弱地基处理技术
        (一)强夯法
        1.强夯法简介
        强夯法是20世纪60年代在国外被提出并逐渐被引入到我国的一种软弱地基处理技术。该技术具有工程造价低、施工时间短、应用范围广等优点,是市政道路处理软弱地基最常用的技术方法。
        2.强夯法的原理
        1982年,在第十届国际土力学及基础工程学会中,有研究人员对强夯法加固软弱地基的原理进行了总结,其主要原理是动能与势能的转换。首先,将夯锤置于一定的高度,使其拥有足够的势能。然后,让夯锤进行自由落体运动并将势能转换为动能。当夯锤快速砸在地面上后,其强大的动能会直接作用于地面,兵役声波的形式向周围的土地上扩散。这一系列的能力传递中,将软弱土的颗粒进入更加紧凑的状态。
        3.强夯法的使用范围
        强夯法可分为强夯挤密法和强夯置换法,两种加固方法的使用范围不相同。其中,强夯挤密法适用于塑性指数Ip≤10的软弱地基处理,这种地基中的碎石土、砂土较多,且饱和度较低;强夯置换法适用于厚度小于6 m的软黏土层。相关研究表明,强夯法的适用范围交广,但是该方法在进行过程中的会出现较大的噪音和振动感,对周围居民的生活带来影响。
        4.强夯法的施工方法
        对市政府道路软弱地基进行强夯法处理时,夯锤的重量、重力机械的自身重量、夯锤的高度等均有着较为固定的比例。例如,如果夯锤的重量为5 t,则重力机械的自身重量应为20 t以上,夯锤的高度应设置为2.5-4.5 m,以保证夯锤落地时的能量可以达到600-1000 kN/m。在进行夯打时,应先夯打地基的周边位置,然后在夯打中间位置,每个位置连续夯打两次。夯打一个循环后,再进行下一夯打循环后,夯打的位置应与前一次错开1/2锤底直径。
        (二)排水固结法
        1.排水固结法简介
        排水固结法是一种对软弱地基进行重力加载,使其土质中的水分从地基中排出以加速地基固结。实施该方法主要是为了解决软弱地基在建设过程中易发生沉降导致建筑物地基不稳定的问题。
        2.排水固结法原理
        排水估计法的原理是:在地基土上设置竖向的排水井,然后利用真空、降低地下水位及电渗排水等预压方法,是地基土中的水在负压作用下排出,使地基土加固。
        3.排水固结法的应用范围
        排水固结法主要适用于,在含水率较高的填土层、软土层等地质区域进行市政道路地基建设的情况。
        4.排水固结法的施工方法
        排水固结法的施工方法为:(1)堆载预压法。根据市政道路建设后地基所承受具体重量,在地基土上放置是其重量1.3倍以上的填土石等,进行加载预压。(2)真空预压法。在地基土层下铺设沙垫层并用薄膜进行密封,再用真空泵将地基土中的水分抽出。

(3)降水预压法。抽出地基土层下的地下水抽出,使地基土层下的压力增加,将其中的水分抽出。(4)电渗预压法。在地基土的两侧接通电源,在直流电的作用下,是地基中的水分想负极靠拢并流出。
        (三)水泥搅拌加固法
        1.水泥搅拌加固法简介
        水泥搅拌加固法是由美国人开发出来的,并由日本人进行了开发推广。1978年,在我国得到了广泛的应用,是处理市政道路建设的常用方法。
        2.水泥搅拌桩法的原理
        水泥搅拌桩的主要原理是,使用钻孔机下地基范围内的地基土上打孔,然后灌入“水泥土”,然后进行强力搅拌,使地基土发生硬结,形成桩,进而降低软弱地基的土的高压缩性。
        3.水泥搅拌桩法的应用范围
        水泥搅拌桩法主要适用于pH大于4或含水率大且小于70%的地基土中,但不适用于有机物含量高的地基土中。
        4.水泥搅拌桩法的施工方法
        在地基土中进行钻孔,然后在钻孔中加入水泥浆、石灰土等固化剂,利用深层搅拌机进行搅拌,使软弱地基中的土层与固化剂融合在一起,进而增加软弱地基的承载力。
        (四)高压喷射注浆法
        1.高压喷射注浆法的简介
        高压喷射注浆法是日本科学家在化学注浆法的基础上研发而来的,该方法由于具有施工方法简单、施工方向及固结形状可控、耐久性强等特点,被广发应用于软弱地基的建设之中。
        2.高压喷射注浆法的原理
        高压喷射注浆法的原理是:利用了液体的流动性和渗透性,将液体在高压作用下灌注到软弱地基土层中,使土层中的气体被排出、结构遭到破坏,并使土层与注入的液体想融合,并在凝固后形成浆块,进而增加软弱地基中地基土的密度和硬度。
        3.高压喷射注浆法的应用范围
        高压喷射注浆法的应用范围激光,可以应用于工程施工前、施工中和施工后,不会破坏已经建成的市政府道路。
        4.高压喷射注浆法的施工方法
        高压喷射注浆法的施工方法是,在软土地基范围的土层中进行钻孔,然后,将高压喷射设备的喷射嘴插入钻孔中,将液体在高压下喷射注入地基土层中,通过喷射带来的能量将液体与地基土进行搅拌,混合完成后,等待浆液凝固,形成可进行道路建设的地基。
        (五)土工合成材料法
        1.土工合成材料法的介绍。土工合成材料法主要是指将软土地基中的部分土层挖出,然后将相应的人工合成材料填入其中,以增加软弱地基土层结构和功能的一种方法。
        2.土工合成材料法的原理。土工合成材料法的主要原理是:人工合成材料具有过滤、隔离、加筋及防渗的功能,将其添加进地基土层后,会与土层本体之间产生摩擦力,进而增加了地基土层的稳固性。
        3.土工合成材料法的应用范围。由于土工合成材料的种类较多,土工合成材料法的应用范围交广,没有过多的限制。
        4.土工合成材料法的施工方法。根据软土地基中土层的基本情况,选择适宜的土工合成材料。然后,在地基中选择相应的位置将土层挖除,并将选择好的土工合成材料置入其中,进行填充,一次来增加地基的承载力。
        总结
        除了本次研究中所列举的处理技术,市政府道路软弱地基的处理技术还有许多,如静动力排水固结法、碎石桩法等等,因文章篇幅有限便不一一进行列举分析。在科技的进步和发展下,相信还会有跟多更好的处理技术出现。
        参考文献
        [1]张卫卫. 浅析市政道路软弱地基的处理策略[J]. 建材与装饰, 2018(7):269-270.
        [2]马骏骐. 软弱地基处理技术在钻前工程中的应用[J]. 建筑技术, 2017(s1).
        [3]汪逵, WANGKui. 浅析市政公路工程软土地基处理技术探讨[J]. 工程建设与设计, 2017(6):31-32.
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