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摘要:我国经济快速发展,市政道路工程建设项目备受关注,在市政道路施工中,软土地基有着重要的作用。为推动市政道路建设,应深入研究软土地基处理技术,健全相关工作,实施合理的处理技术,让市政道路使用性能得到保证。本文以实际市政道路工程为例,通过分析市政道路软基的概念和软基处理不当的危害,针对常见的市政道路软基处理方案进行了阐述。
关键词:市政道路;软基处理;软基加固
引言
相比于普通公路和其他高速公路,市政道路的建设工作不仅存在复杂性,而且其工程处理难度较高。一旦市政道路施工环节出现了软基问题,那么施工人员就必须妥善处理,以最大限度地保证市政工程不会因出现沉降问题而引发安全事故,更不会出现使用寿命缩减和阻碍工程长远发展的问题。
1市政道路工程案例概况
某市政道路工程依照城市道路等级中的城市次干路标准设计,该项目施工道路全长379.57m,按照城市支路标准建设,设计速度:20km/h,双向两车道,道路红线宽16m。本次工程以15cm的级配碎石层、20cm的5%水泥稳定碎石层和1cm的单层沥青作为基础,采用抗弯拉强度≥4.5MPa,厚度为22cm的混凝土层作为路面。路基是城市道路的主骨架,路基及其边坡的稳定是保证道路使用质量的关键。本工程沿途经过民房、池塘、耕地、溪流等复杂地段,路基处理尤为特殊,工程在设计施工中既有普通路基软土处理,又有特殊路基软土处理。普通路基软基处理(分层填土+换填处理)。该工程路基的填筑材料因地制宜,就近取土,路基填筑前做好平整场地工作,先挖除地表杂填土、腐植土、植被等;路基填筑分层均匀碾压,分层压实厚度不大于30cm,路基压实采用重型压实标准。另在工程的K0+008-K0+217段池塘存在换填变更,原设计塘底淤泥换填砂50cm因现场施工发现淤泥较厚,参建各方依据现场勘查情况经洽商变更为1.5m,该方案为降低工程路基沉降,引发施工质量事故打下了坚实基础。特殊路基软基处理(排水板+等载预压处理)。该处理方案目的在于减小路基总沉降量,控制工后沉降,保证路基稳定[1]。道路全段采用塑料排水板联合堆载预压技术进行排水固结的软基处理方法,填筑及预压时间不少于8个月,处理后地面承载力和沉降变形达到设计要求。
2市政道路的软基危害
市政道路软基是一种软弱土层,这种土层普遍表现出强度低、有机物质丰富地下淤泥较多等特点。我国各区域的地域风貌不同,而地质条件的差异导致道路软基的处理方法也不尽相同。大部分情况下,道路软基都是因为土层含水量过大而产生的,所以在实践环节需要着力提升土层的强度,使其具备低压缩性、高透水性、高承载力和高抗剪力强度的优势,从而保证软土地基的稳定性。市政道路软基的危害性极大,一旦软基问题严重或未得到工作人员的重视,就极容易引发路基沉降问题。而在不同的时间,路基沉降所带来的不良影响也存在明显差异,但是大部分情况下路基沉降都会导致施工人员的人身安全受到威胁,而且路基沉降带来的延误工期、资源浪费和人力成本增加等问题也会让施工单位承受巨大的经济损失,还会使其企业形象和市场口碑大打折扣[2]。不仅如此,如果道路软基问题没有在施工阶段被发现,那么在道路投入使用后就很容易出现路面塌陷的问题,会引发交通安全事故进而造成极为恶劣的不良影响,还会增加市政道路的养护成本,甚至为相关单位带来资金压力和舆论压力。
3市政道路软基处理方法
目前,在开展市政道路软基处理工作时,相关工作人员会先通过详细勘察和分析软土层的方式,来明确道路软基的性质,进而依据其特点和需求开展针对性作业。虽然现阶段的作业过程中存在加固处理技术落后、勘查技术手段简单、参数精确度不高等问题,但是工作人员仍然总结出了不少适用于市政道路软基处理的方法。
3.1强夯法
利用重物或重锤在市政道路软基上开展高强度振动的作业方法被称为强夯法,这种方法的作业工具质量极大,其重量可达10吨以上,能依托于强大的冲击力有效开展土层夯实工作,让软土地基变得更为密实,降低其压缩性使其强度达到道路应用标准。强夯法在非饱和土质和粗颗粒土质区域应用较广,使用效果极佳;但是,若在泥质土中应用此法则几乎毫无成效。此外,强夯法施工便捷,设备操作也及其简单,在实践环节还能根据施工区域的土质结构和渗透能力进行灵活施工[3]。
3.2换填法
市政道路软基处理的换填法适用于地基土层厚、施工周期短的情况,能在挖土和填土的过程中有效解决道路的软基问题,增强道路稳固性。在实践作业环节,需要施工人员挖除软土底基层,再以标准化涂料填充坑洞,实现软基“换代”。此环节作业由机械完成,而且在挖土后还会开展碾压工作,使得土质的承载能力下降进而降低沉降概率。通常来说,最适合应用换填法的土质是淤泥、膨胀土、湿陷性黄土,而常见的换填方法则包括换填土、换填砂、抛石和爆破挤淤等。相关工作人员必须依照工程实况和具体需求作业,选择合适的填料并保障使用规范。比如,市政道路的软土层厚度并未超过2m,那么施工人员可采用半换填的方式作业;而当土层厚度达到3m或超过3m时,就行必须选择全换填方式作业,这样才可以真正地实现软土层加固处理[4]。而且,在作业过程中,相关工作人员应该基于就近原则寻找换填原料,并以提高软土层承载能力和渗透能力为根本目的作业,依靠换填符合工程实际需求的土料,最大限度地降低路面沉降和塌陷问题的发生几率。
3.3深层搅拌桩处理法
深层搅拌桩处理法的应用基于水泥,在此环节水泥将成为处理市政道路软土地基的固化剂,在使用环节需要通过深层搅拌器械来完成固化剂和市政道路软基土之间的充分搅拌,使其承载能力和强度都有所提升。对于市政道路软土基层而言,水泥、软土与搅拌桩主体之间的融合与凝结,可以让路基的稳固性得到大幅提升,使其具备稳定性、抗压性,为后续施工工作的开展而奠定基础。通常来说,深层搅拌桩处理法比较适用于特殊土质,比如淤泥、粉土、砂土或淤泥质土等,在施工环节可通过干法施工和湿法施工两种方式打造强度更大且抗沉降能力更强的复合型地基。深层搅拌桩处理法的湿法施工采用浆液与地基土共同搅拌,而干法施工则是推进粉末和地基土共同搅拌,在搅拌效果和施工成效上各有千秋。不过,工作人员需要牢记,当市政道路基层土壤的天然含水量大于70%不宜选用干法施工[5]。
3.4排水法
排水法根据功能性质的不同,可具体分为振冲碎石桩、挤密砂桩、砂井排水固结方法等,主要结合施工区域的实际情况进行有效确定。多数情况下,当软土层具备较高的厚度以及路堤高度的时候,可以应用排水法处理软土地基。在市政道路工程建设过程中,主要采用的排水法为砂井排水固结方法。一般来说,砂井排水固结方法可以有效地处理软土层表面覆盖的淤泥,如此一来,可以最大限度地加固土层的紧密度,有利于确保工程主体安全。结合以往的工作经验不难得知,砂井排水固结方法的应用原理为:通过利用预压砂井法可以进一步加快排水固结速度,预先发生沉降,取得的效果较为明显。值得注意的是,如果想要软土地基完全固结,需要消耗较长时间。
结束语
市政道路的软基问题会导致路基沉降,进而严重威胁施工人员的生命安全,并且会让施工单位蒙受巨大的经济损失。所以,为了能有效地处理市政道路软基问题,相关工作人员应该合理选用强夯法、换填法、排水法和深层搅拌桩处理法作业。
参考文献
[1]陈孝良.市政道路软基处理方法的可行性研究分析[J].农业科技与信息,2019(17):122-123.
[2]毕海昕.市政道路施工中的软基处理技术[J].中华建设,2019(09):64-65.
[3]李犇.市政道路路基设计中的软基处理问题[J].门窗,2019(16):150.
[4]乜风义.市政道路软基础处理技术[J].城市建筑,2019,16(23):181-182.
[5]王晟.市政道路中软基加固技术[J].价值工程,2019,38(22):172-174.