市政道路工程中软土路基施工技术的应用

发表时间:2020/7/1   来源:《工程管理前沿》2020年第26卷8期   作者:潘龙 岳雨欣 周亮 段思凡
[导读] 在开展市政道路工程软土路基处理的过程中,通过采用相应的处理技术能够有效提升路基的稳定性能,以更好地满足于人们的需求。
        摘要:在开展市政道路工程软土路基处理的过程中,通过采用相应的处理技术能够有效提升路基的稳定性能,以更好地满足于人们的需求,由于市政道路软土路基处理技术较多,每种处理技术均有各自的优势,所以相关的技术人员务必要结合实际情况采取最优的处理方案,如此方可在一定程度上提升市政道路工程的质量,同时也在一定程度上提升了市政道路工程的使用寿命。
        关键词:市政道路;软土路基施工;应用
        前言
        在市政道路工程施工中软土地基现象十分可见,这种地基主要以淤泥为主,其特点是含水量高、易流动、压缩性差、透水能力欠佳等等,多见于河流、沿海以及湖泊地区,在开展市政道路软土路基施工时应当从多方因素着手加以细致考虑并采取有效的处理技术加以解决,以防止地基发生沉降或位移,从而为人们的正常出行提供重要的保障。
        1软土路基的基本特点
        1.1塑形体积应变
        絮凝形式的沉积物是构建成软土层的关键成分,其在没有遭到损坏时拥有的结构强度是比较高的,如果其结构遭到损坏,强度便会急速下降,而后产生稀释想象,所以会极易出现侧方滑动的情况、因为挤压向两边溢出的情况和沉降的情况。并且会因为长久的荷载作用力而持续潜藏软土层形变的情况,这种情况下地基的边坡和堤岸构造的稳固性会非常低。所以,如果是在软土层上进行道路的建设时,需要实施剪切实验,获得精准的抗剪信息,以此来确保软土地基的稳固性。
        1.2结构不均匀
        通常来讲,软土地基中的土壤密度与硬度均非常低,另外,各种类型的土壤强度与密度均有着较大的差别,这时就极易出现受力不平均的情况,时间一久因为路基承载力度的增强就会产生道路断裂的情况,严重时会引起较大的安全事故。
        1.3抗剪强度较低
        软土层不但容易被压缩变形,并且抗剪程度也非常低,基于此,当在软土层上实施道路的建设时,其道路的承载强度和其他路段相比会更低,极易导致路面产生沉降的情况,同时因为其抗剪程度的差异,致使道路强度和承载能力均有所差异,最终使软土地基各个路段产生的沉降程度也各不相同,这也是道路产生断裂情况的主要原因。
        2软土路基处理的常用技术
        2.1置换技术
        置换技术在软土路基处理中使用相对频繁,常规表层处理方法虽然可在一定程度上提高软土路基强度和稳定性,但对路基使用寿命的影响程度有限,此时可利用置换技术,以强度更高、稳定性更好的材料置换原本土壤,从根源上防止公路裂缝、沉降等病害的发生。置换技术包括人工挖掘置换和爆破置换两个技术分支,具体选择还要根据施工现场条件及实际需求进行。例如,人工挖掘置换具备稳定性强、安全度高等优势,可被应用的范围更广,缺点是成本高、工程进展速度较慢。爆破置换的优点为施工速度快、作业成本低,但稳定性和安全性要次于人工挖掘。


        2.2强夯技术
        强夯技术针对软土路基土壤疏松、含水量高、密度低等缺陷,利用机械外力对路基做夯实处理,达到提高路基强度、满足市政道路施工质量要求的目的。强夯技术使用专业机械设备,将重量在10~40t的重锤从一定落高落下,冲击软土路基,落高结合软土路基基本属性及道路施工具体要求,一般选择10~40m的范围,确保产生足够的冲击力夯实土层。强夯技术主要应用于以砂砾、粘土、碎石、湿陷性黄土等为主要土壤类型的软土路基当中,可产生较好的强化效果,而对饱和度高的粘土路基加固效果较差。
        2.3排水固结
        排水固结法即对软土路基进行加荷预压,该方法适用于粘性土壤的软土路基处理,利用土壤排水固结的基本属性,在路基内设置排水系统,以此提高路基抗剪能力和承载能力。市政道路施工中,排水固结技术常与其他处理技术结合使用,以达到提高加固效果的目的,如排水固结技术与加载法和缓速填土法相结合。排水固结的原理为,利用软土路基土壤含水量大的特点,排除土壤内多余水分,提高土壤强度,进而提升其承载能力。因此排水固结技术在使用范围上也存在较大限制,主要被应用在含水量高的软土路基处理中,对于其他土壤类型其作用很难充分发挥。
        2.4其他常用技术
        2.4.1振动水冲技术
        振动水冲技术在软土路基内部打孔,向孔内注入砂石等填充材料,再通过分层振实强化路基。桩体采用生石灰灌注而成,并添加粉煤灰等材料,此类材料的吸水能力较强且遇水膨胀,挤压周围土体,进一步强化软土路基稳定性。另外,多个桩体相结合,提高桩间土层强度,形成稳定性更高的复合路基。配合纵向排水减压系统,可有效避免孔内水压上升,防止土壤发生液化,加速路基排水固结。
        2.4.2高压旋喷技术
        高压旋喷技术利用高压旋转喷嘴将水泥砂浆注入到土壤内部,水泥砂浆与土体充分结合达到固化土壤的作用,发挥材料本身的承压、荷载能力,确保软土路基达到道路施工需求。该技术在使用时需重点关注渗漏问题的防范,例如,可采用连锁桩施工工艺,以定向喷射的手法在土壤内形成连续墙,提高路基防渗漏能力。高压旋喷技术适用于砂性土、黄土、淤泥质土等软土路基,该方法需占用的空间较大,不易出现振动,但容易引发环境污染问题,且涉及较高成本,建议酌情选择。
        2.4.3真空-堆载联合预压技术
        该技术为软土路基处理新技术,由排水体系和加压体系两部分组成。其中,排水系统又包括横向和纵向两部分,纵向排水系统主材为塑料排水板,水平排水系统则使用砂垫层和PVC管。加压体系中,在砂垫层上覆盖不透气薄膜,配合真空泵施加压力,薄膜上部作用荷载及地下水位的降低促使土体饱和重度转变为湿重度,增加额外荷载。在此过程中,软土路基路段地下水因荷载作用向排水板渗透,再汇集至砂砾垫层的排水系统排出,达到强化土体的目的。
        结束语
        常用的市政道路施工软土路基处理技术包括置换技术、强夯技术、排水固结技术、振动水冲技术、高压旋喷技术、真空-堆载联合预压技术等,结合道路施工实际条件及需求,适当选择软土路基处理技术,以达到最佳的路基强化、加固效果,确保市政道路工程质量达标。
参考文献:
[1]练显科.市政道路工程中沉降段路基路面的施工技术的应用分析[J].建材与装饰,2020(4):238-239.
[2]曲汉波.泊松曲线法及仿真模拟计算法在市政道路软土路基沉降计算中的应用[J].内江科技,2019,40(12):54-56.
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