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摘要:在道路工程的施工建设中,软土路基的施工难度相对较大,因为软土路基比一般的路基具有更高的含水量,在增大土壤颗粒之间空隙的同时,提高了土壤的流动性,当软土路基承受较大荷载的时候,容易出现沉降等等问题,在使用过程出现不稳定的情况。因此,在市政道路的施工过程中,要注意对软土路基进行有效地处理,解决软土路基强度较低的情况,通过提高其承载力,避免在使用后期出现开缝、沉降等等现象。
关键词:市政施工、道路工程、软土路基
在我国的市政道路施工建设中,常常面对软土路基的处理问题,而且软土路基的强度低,给施工和后期的维护工作都造成了较大的困难。因此,探究市政道路施工中的软土路基处理技术,改进并完善软土路基的处理技术,对我国市政道路建设的长期发展有重要意义。
1软土路基概述
1.1 软土路基的内涵
软土主要包括各种类型的土壤污泥、高压缩土等等类型,通常情况下,在本地环境相对潮湿的气候条件下,较为容易出现软土路基的情况。软土路基对于实际的道路施工实践的影响,主要体现在软土所具有的高含水量,容易造成土壤空隙较大的问题,从而使土体容易出现滑移。而且软土还具有高压缩率的特性,使得路面的压实工作难以进行,容易出现严重的沉降现象,导致路基路面出现损坏。
1.2 软土路基施工缺点
在市政道路的实际施工过程中,由于软土路基的含水量比较高,所以在施工中出现流动性强、抗压能力差等等特点,给施工造成较大的困难。而且在施工完成后,软土路基也很容易出现沉降、离析等等现象,造成土体分层且部分土层开始变薄。在实际运营的过程中,由于路基所承受的强度会较施工时期快速上升,软土路基还容易出现失稳,比其他土体类型的路基具有更强的时效性,不仅严重影响了市政道路的使用寿命,还有可能对人民的生命财产安全产生威胁。
2市政道路的软土路基的处理技术分析
2.1荷载压重法
荷载压重法是在市政道路施工中较为常用的一种处理软土路基的方法。荷载压重法的原理是通过对软土路基施加荷载,从而达到加速固结路基的目的,最终有效改善路面的施工状况。
在具体的施工应用中,荷载压重法还可以分为超载压重法和预载压重法两大类。这两种方法的处理原理大致相同,在工程实践中比较适用于压缩能力较强且透水能力较强的软土基层中。但荷载压重法也有着较为明显的缺点,这种方法应用在软土路基中的时候,需要比较长的时间来使得软土进行固结和沉降,延缓了市政道路施工的整体工期,而且当软土的厚度比较大的时候,荷载压重法往往不能取得理想的效果。荷载压重法在软土路基中的具体压力情况如下:
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图1 在荷载作用下不同时间、不同位置的孔隙水压力
2.2表层处理方法
在市政道路施工中,有一些软土路基只是在底层表面出现了软土,在这种情况下,可以使用表层处理方法取得较为理想的效果。
表层处理方法一般指的是通过排水、铺设或增添防水材料的手段,加强路基的强度,避免出现断裂和较大的变形。
表层处理方法最大的优势,是可以在后续的施工中保证项目的施工安全,并且给机械设备提供较为良好的工作环境。在应用表层和处理方法的时候,要注意保证路基处于平整的状态,并且尽可能的使铺设的材料保持分布均匀。
2.3排水固结的处理技术
在我国的大部分地区中,市政道路施工中遭遇的软土路基都是粘土或者有粘土组成的软土,这是一种典型的软弱地基。处理这种地基的时候,在采取具体的施工措施之前,首先要分析出引发这种地基的原因,找出导致地基含水量较大的因素,有针对性地采取排水措施。尽管仍能难以杜绝沉降的现象,但也能够不仅在施工的时候取得较为良好的排水效果,在后续的使用中也能保证软土地基的良好工作。
这种排水固结的处理技术,虽然可以科学的治理软弱地基问题,处理效果也比较好,但难度高且耗时久,而且在采取措施之后见效也比较慢,所以在施工的前期就要针对软土地基的实际情况做好相关的准备工作和进度安排,保证对软土地基的处理不会对整体市政道路施工的进度造成很大影响。
3 软土路基的加固措施分析
3.1施工的条件
由于软土路基的加固措施通常需要消耗比较长的时间,因此想要保证软土路基处理工作的顺利进行,首先就要合理安排施工的工期。
对于处理软土路基所需要的材料和设备,通常采用就近原则进行施工管理施工,从而为软土地基的处理创造出良好的施工环境,保证软土路基的处理技术达到较好的效果。
此外,软土路基的处理还受气候、季节以及特殊环境的影响,在施工的时候也需要考虑这些影响因素。
3.2 施工的角度
在市政道路的施工中,现阶段常用的处理软土路基的方法是荷载压重法中的沙井预压法。沙井预压法在操作的过程中,要根据施工现场的实际情况,注意把控加载的时间和速度。
一方面,加载的速度不能过慢,导致工期拉长;另一方面,加载的速度也不能过快,不仅要达到排水的目的,还要注意防止出现地基中的土层被挤压出来的现象。一旦出现土层被挤出的情况,可以通过打板桩或者反压的方法进行处理。预压法可以有效的排出在软土路基中的水分,而且有效提高地基的承载能力。
3.3 表层处理
表层软土施工处理技术主要应用在软土路基路面相对软的情况下,通过在施工过程中在路基表面添加防水材料或铺设排水设施的方法,加强道路的路面强度。除此之外,表层软土施工处理技术还可以有效防止局部变形的出现,是市政道路施工中一种较为理想的软土路基处理技术,但该技术的实现十分依赖与施工人员对于现场土体的了解程度,无论是土质表层的成分、含水量还是强度系数,相关的施工人员都必须充分了解,才能采取合适的施工措施,对于技术的要求相对比较高。同时,表层软土施工处理技术不能保证处理后的软土路基的使用寿命,因此在软土路基的处理中采取表层软土施工处理技术,必须加强对路基的后期管理和维护。
3.4软土路基冻结施工技术
在公路软土路基的处理中,软土路基冻结施工技术是一种较为常见的处理技术,尽管在市政道路的施工中较为少见,但也有一定的重要性和可靠性。
软土路基冻结施工技术的工作原理,是将制冷技术与液压控制系统结合起来,让软土中的液体流动并冻结,从而达到固结软土并提高路基稳定性的目的。根据施工环境的不同,制冷技术设备可以 选择液化氮、制冷机等等设备。
3.5碎石桩的压密注浆技术
压密注浆技术的施工需要一定的环境条件下,在施工现场要提前调查的相关因素,如天气采集和计算的情况分析、地质地貌得到,才能制定最后的施工方案。压密注浆技术与振动沉管技术的优缺点对比如下:
表1 压密注浆技术与振动沉管技术的优缺点对比表
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在碎石桩压实注浆技术应用中,首先对基础进行钻孔,放入碎石,注浆封桩后形成碎石桩,同时形成复合地基。然后,对于已经被投放的砾石桩,则以低压力将水泥注入,这是注入水泥的基本方法。还可以采用高压注浆方法,通过桩的其余部分继续注射导管水泥,砂石因此在绕桩土壤中紧密衔接,增加土壤的密度。碎石桩的压密注浆技术一方面可以提高处理软土路基的效率,还可以弥补碎石桩与压密注浆结合不足的缺陷。此外,这种技术可以有效提高地基承载力,改善复杂的地形。但压密注浆技术对碎石,水泥等原材料的使用有严格的质量要求。
3.6软土就地固化技术
近年来因为城市道路施工对环保及资源保护要求较高,所以节约资源,保护施工环境的新软土地基处理技术应运而生,那就是软土就地固化技术,它是一种利用固化剂如水泥、石灰、粉煤灰等 对软土等土体就地进行固化,使软土体达到 一定强度或其它使用要求,从而对土体进行就地利用或达到地基 处理要求的方法。
小结
路基是道路的主体与重要基础,路基施工质量的高低决定着路面的整体使用效果。路基的稳定性受到水文地质、植物覆盖与地形气候等客观自然因素的影响,市政道路的路基施工质量与路面的最终质量有直接的联系。为了保证施工质量,软土路基的处理需要采取合理的施工工艺,全面控制整个施工过程中存在的结构问题,以提高道路的基本性能,保证车辆和人员出行的稳定性和安全性。目前软土路基处理技术已经广泛的应用到道路工程的施工过程中,有效的减少了道路施工中的病害问题。
参考文献:
[1]傅云鲲.市政道路工程软土路基的施工技术探究[J].四川水泥(6):277.
[2]李莉嵘.市政道路软土路基的施工技术探究[J].建材发展导向(3).