市政道路工程软地基处理技术

发表时间:2020/7/23   来源:《城镇建设》2020年4月11期   作者:潘启进
[导读] 我国城市化进程不断加快,对交通的需求量不断增加

         摘要:我国城市化进程不断加快,对交通的需求量不断增加。市政道路工程软地基处理对于市政道路工程的整体施工质量、进度具有重要影响。根据市政道路工程软地基处理常见的质量问题进行分析,并采取有效的施工方案,避免路基承载力下降、路基发生沉降,减少地基的水分,进一步提高地基加固的效果,确保市政工程的整体施工质量。
         关键词:市政道路;工程施工;软地基;处理技术
         随着城市化进程的不断加快,人们对交通的需求不断增加,我国政府部门逐渐重视市政道路项目建设。在城市建设过程中,由于道路、桥梁、排水的建设质量直接与人们的生活水平直接挂钩,市政道路工程很容易出现软地基强度下降的问题,常常发生在沿河沿海地区。地基整体稳定是道路运行安全的保障,必须保证填方、挖方地基不能出现整体被损坏的问题,会影响道路行驶安全和敷设的地下管线的建设质量,针对不同的问题采取不同的 施工技术,如:表层处理、振冲碎石桩等技术,实现软地基加固的整体效果的提高,进一步提高市政工程软地基的施工质量。
1.市政道路工程软地基处理常见的质量问题
1.1 路面沉降
         进行市政道路工程软地基处理过程中,需要严格按照相应的标准进行施工,会直接影响市政道路工程建设质量,还需要保证后期的道路通车安全。进行过渡地段软地基基础结构处理时,采用的材料需要满足施工标准,如果不符合要求会导致软地基处理效果不理想,降低地基的承载程度,使得汽车在行驶过程中容易发生变形,导致汽车发生损毁,导致较大的安全事故发生、造成人们的生命财产损失[1]。
1.2抗剪切性能力差
         软地基最常见就的问题是由于内部结构水密性大、孔隙率高导致抗剪切形能力较差,从而影响道路的通车安全,使道路的正常使用寿命受到影响,很大程度增加了施工难度。软土结构的黏性较差,承载压力一旦超过限定标准,就会导致组织结构发生变形[2]。企业进行市政道路工程建设时,需要根据具体的施工情况采取相应的处理措施,对软地基进行加固处理,若直接在软地基进行施工时,就会导致软地基发生地基沉陷、路面断裂的问题,根据软地基发生的问题按照施工标准进行施工,保证后期施工的顺利开展,加快市政道路工程施工的整体进度。
1.3 含水量过高
         软土地基过高的含水量会导致地基承载性能受到影响,导致整个市政道路工程的施工效果大打折扣。在市政道路工程的实际施工中,如果没有采取合理的措施处理软地基,合理安排排水问题,将会导致事故设计不符合施工场地的要求,使软地基水含量无法得到控制,造成软地基发生路基沉降的问题。地下水上涌的问题将会不断扩大软地基的含水量,造成路面开裂的问题,或者道路遭受长期的雨水冲刷,降低整个路面的承载性能,无法保证市政道路工程的安全。软地基一般由粉土粒和黏土粒组成,地基表面存在负电荷,会吸收空气中的水蒸气,导致软土结构中的含水量大大增加,扩大软地基的空隙面积,很大程度稀释土粒黏性,导致工程质量受到影响,引起严重的安全事故。
2.市政道路工程软地基处理技术
2.1表层的软土路基处理
2.1.1 表面排水水分,铺设沙砾垫层
         软地基土壤含水量大且土质较好的,需要采用表层排水法在路基填筑施工前及时排除地下水,开挖沟表面,减少软地基的含水量,极大程度为机械化作业奠定基础。含水量高的软地基需要采用砂垫软路基排水固结法,通常采用石灰土、煤灰土作为垫层材料,防止软地基出现多余水分渗出,极大程度减少填充内的水位。采用渗透性较好的透水砂填充水位,根据地形和土壤情况对沟进行安排,确保水沟在后续施工中可以更好地发挥盲沟的作用。选择填埋的砂层必须为粗砂和砂垫砂,粒子均匀系数必须小于或大于5,含量在3%-5%,为了保证施工机械通道的安全,需要混合砂垫材料和砂垫表面排水。专业人员具体考察施工现场的实际情况,根据有关参考数据和信息进行水沟位置的选择和确定水沟的断面尺寸,一般断面地沟尺寸宽度、深度各位0.5m,为了排水方便,建筑沟槽布局宽度一般为0.5m,深度为0.5-1.0m,为了填埋孔管必须选用保护性过滤材料[3]。
2.1.2 复合垫层
         根据我国市政道路工程的发展情况来看,粉煤灰碎石桩加固技术被广泛应用于软地基加固处理中。一般将各种材料如水泥、粉煤灰、碎石等按照一定的比例混合,在搅拌过程中保证速度均匀,再加入适量的水分进行搅拌,完成搅拌施工后,利用器具将材料整合成较高粘度的桩体,再作为软地基的复合垫层,能够更好地符合软地基加固处理的要求,进一步提高地基的安全性。粉煤灰碎石桩加固技术具有较大的流动性,使用的成本较低,被大多数专业人员应用于软地基处理施工中。软地基表层也可以铺设一层或多层具有较好的连续性的织物,具有较高的抗拉强度,耐腐蚀程度高,极大程度提升了地基的承载度,可以更好地保障地基的排水、过滤、加固效果,更好地抑制土壤的微生物对地基的腐蚀。土工编织物演变出一种隔离性较好、反过滤性强的土格栅栏,可以保障软地基表层性能得以提升[4]。
2.1.3 换填技术
         对于软地基表层存在的软土及时清除,将适量、高强度、耐腐蚀及性能稳定的材料代替软土,降低了施工成本,如:灰土、石块。换填技术可以有效处理软地基存在的问题,将换填的材料逐层铺垫,使其进行加固,确保地基具有一定的密实度,降低路面的热胀冷缩程度,减少市政路面工程发生路面沉降的情况,提高路基的承载性能。


2.1.4 添加剂法
         软地基中添加一定量的添加剂可以有效减少软土黏性,进一步提高软土固结的效果,改善软地基的压缩性能和强度性能,使土壤更加稳定。添加剂使用的材料为生石灰、水合石灰、水泥,按照一定的配比进行搅拌。这种材料的添加可以减少土壤中的水分,缩短土壤固结的实际,进一步提高软地基处理施工效率。将定量的添加剂加入土壤中,与软地基充分结合,降低了软地基的含水量,产生的集聚效应使其形成土壤团粒,化学整合将进一步提高软地基的稳定性,进一步降低软地基表层的粘土性。此外,土壤表层软地基排水施工过程中,尽可能减少地表水需要及时开挖沟槽,进一步排除软地基的水分,提高市政道路工程的施工效果。
2.2 深层的软路基处理
2.2.1 排水固结法
         对于饱和性软地基一般采取排水固结法,由于地基的厚度较大、液压较高,需要在待加固的软地基内设置砂井或者塑料排水板、垂直排水井,并在地面铺设砂垫层,并在上部覆盖密封膜隔离大气,设置多孔管道抽离空气,使内外气压相等[5]。在保证地面排水条件的情况下,进一步提高渗透泵加压泵功率,使路基的排水强度得以加强,提高软地基的土壤承载程度和避免路基发生沉降。排水固结法一般为真空预压、预压、电渗透水,真空预压法一般根据有效应力原理σ=σ’+μ进行排水安排,在压力差的作用下,降低土体中的孔隙水压力,不断提高有效应力,使土体逐渐固结。
2.2.2 水泥搅拌桩加固技术
         市政道路工程软地基需要做好饱和处理,对软地基采取水泥搅拌桩施工,基于水泥固化的原理,将水泥通过机械设备注入软地基并进行均匀搅拌,使其形成稳定的地基结构,进一步提高土壤的地基承载力,使土壤稳定性大大提高。水泥作为水泥搅拌桩加固技术的主要组成成分,进行施工时,通过搅拌机搅拌水泥和软土层,经过搅拌凝结软土和水泥,从而使软地基强度提高,再进行下一步的填埋工作。水泥搅拌桩施工方法一般为湿水型和干燥型,前者一般采用固化剂结合机械搅拌再软地基的深处形成水泥搅拌桩复合地基,根据技术参数控制施工钻机的深度,保证施工过程中泵的连续性。施工完毕后,钻机离开地面时,需要及时打开空气压缩机清除喷嘴和管道残余的污垢、粉末,再轮流到下一个桩体位置,将水泥搅拌桩加固技术应用于软地基处理中,可以进一步提高道路施工的整体质量。
2.2.3 振动致密压实法
         对软地基进行加固处理时,需要将周边的软土地和周围土层形成复合地基,提高地基的强度和密实度。振动致密压实法一般通过振冲器对地基周围土层进行挤密或振动,进一步使深层土密实,利用打桩机对砂性土或者人工填土进行振动并填埋相应的材料。对周围的土壤进行压实的过程中,会出现密集的压实或者振动效应,提高土壤的密实度,针对地基周边的土层碎石进行振动处理,进一步提高周围土壤的稳定性和地基的承载力,清除地基的可折叠性和液化,再处理时,还可以添加适量的碎石和粗砂,确保空隙处得以充分填埋。碎石桩一般用于初始压实砂地基,随着高性能设备的加入,不断加固液化粉地基的同时,提升地基强度和密度,提高排水性能,排除软地基的较高的水分。
2.2.4预应力管桩施工
         预应力管桩施工可以进一步提高软地基强度,通过各种方式再软地基处埋入预制桩,提高地基的承载力,避免道路使用过程中车辆对地基的压力,预应力管桩施工可以提高施工效益,减少施工成本,按照土壤的实际情况和标准,根据压实度公式计算管桩的间距、长度,保证顶部高层比基础底面高层高0.5-1.0m。
2.2.5强夯加固施工
         由于不同区域承载力程度不同,软地基的缝隙较大,导致软地基存在很大的差异。通过强夯加固技术可以有效解决软地基存在的问题,可以对夯实的间距、次数、夯击数量进行有效控制,对软地基缝隙进行填充,减少软地基水分流失,在软地基凝结后,进一步提高软地基的强度和密实度[6]。
2.2.6质量保障
         对软地基处理材料进行选购时,需要保证选用的施工材料、设备、构配件具有合格的资质,对相应的产品进行样本检查和抽查,进一步保障施工材料的质量。进行施工的过程中,需要按照施工标准选取材料,并定期抽取相应的材料送给相应的部门检查,并将检查结果及时汇报给相关领导人员,确保施工过程使用的材料符合施工要求。全部施工材料、设备和构配件经过技术鉴定后,才可以应用于工程项目,并观测实际的使用效果。根据相关检测标准控制原材料的质量,并进行定点核查,确保原材料的分项、分部、检验批及单位工程满足国家实施的标准。根据材料及质量体系的控制程序构建原材料质量管理体系,并以其为执行核心,并设置相应的检测团队,对施工现场的材料进行质量管理审核,并进行定期抽查,保证材料质量符合国家要求才可以有效贯彻实行。
结束语:
         软地基建设施工对于市政道路工程具有重要作用,如果直接应用于道路中,如果不采取合理的措施,将会导致道路发生沉降情况和路面开裂的情况,使道路的使用寿命受到影响。根据不同的软地基出现的问题对软地基采取有效的措施,确保道路使用功能充分发挥的同时,提高软地基的承载力,加快施工进度,提高市政道路工程的整体施工质量。
参考文献:
[1]张瑾.谈市政道路施工中软基加固技术[J].山西建筑,2019,45(01):116-118.
[2]黄超欣.市政道路工程中软土路基施工技术的应用[J].河南建材,2019(03):12-13.
[3]李婷婷,孙宝华.市政工程道路软基处理施工方法探究[J].黑龙江科技信息,2015(09):155-156.
[4]蒋帅.浅论市政道路工程软基加固技术[J].门窗,2017(06):254.
[5]谢卓鹏.市政公路工程软土地基处理技术分析[J].工程技术研究,2019,4(02):68-69.
[6]季秀华.浅谈市政工程施工中的软基加固方法[J].城市建设理论研究(电子版),2019(17):120.

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