软土地基处理技术在市政路桥工程施工中的应用

发表时间:2020/7/30   来源:《建筑实践》2020年39卷第7期   作者:沈元达
[导读] 道路是各个城市甚至各个国家进行经济和贸易往来的基础
        摘要:道路是各个城市甚至各个国家进行经济和贸易往来的基础,因此我国大力发展经济的同时始终注重对道路的建设投入。道路的级别及实际使用过程中承受的交通压力是决定道路的质量和使用年限的重要标准。道路使用情况的差异使得路桥和普通乡村道路的标准不同。基于此,以下对软土地基处理技术在市政路桥工程施工中的应用进行了探讨,以供参考。
        关键词:软土地基处理技术;市政路桥工程;应用分析
引言
        所谓软土地基就是强度较低而压缩量较高等工程病害的软土层,并且软土中大量的富含黏土以及粉土等微小颗粒,软土地基的强度不高、沉降量较大、长期较难达到稳定等特性,往往给道路工程施工造成严重的威胁。倘若处治不好,软土地基在受到内外力及其他因素影响的条件下,就会产生软土的地下水位升高、地基变形和坍塌等现象。
1软土地基处理技术在路桥工程中的重要价值
        软土地基指由沼泽、松散土、河岸、高压沉积物的高含水量所引发蠕变及触变特征的地基,具有含水量高、压缩性强、渗透性差、抗剪强度小、稳定性差等特征。在自然条件影响下,软土地基会发生一定程度的自然沉降。若在路桥工程施工中,没有及时、有效地处理软土地基问题,将会产生更为严重的沉降问题,进而引发路基失稳、软土浸没、排水不畅、路面高低不平、出现剪拉裂缝、边坡土体隆起等一系列施工问题,对工程施工质量造成严重影响,且存在较高的施工安全隐患。对软土地基处理技术的应用,是解决软土地基问题、保障路桥工程施工质量、使用寿命、行车安全与施工安全的关键所在,具有十分重要的现实意义。
2软土地基的概述
        软土地基基本特点在于其含水率较高,且相较于细粒土,其具备的抗剪强度相对较低。软土地基在稳定性、压缩性等方面的性能表现都相对欠佳,因此以何种方式做好地基处理工作是值得工程人员深入探讨的问题。市政道路工程项目中,应以各区段软土地基的实际特点为依据,根据其基本性质选择相适应的技术手段。全方位掌握软基特点是提高技术选型合理性的必要前提,同时也是确保施工质量的关键。软土地基的处理工作中,首要前提在于全面掌握软基特点,应从多途径入手收集施工区的软基资料,以此为依据预测施工中可能存在的问题。以相适应的软基处理技术为指导,在施工、管理、监理等多部门的共同配合下做好软基处理工作。
3软弱土层的危害
        软弱土层由于上述特点决定了它在土木建筑工程中会产生一定的危害与风险,在政府设施建设工程项目中,如果项目设计与建设阶段对土层的处理不当会产生很大影响:一方面,没有对软土进行必要处理,容易导致路桥稳固性差,由于软土层的应力存在差异,而整体的应力水平又较差,所以会导致路桥路面受力不均匀;另外一个方面,软土地基处理不当,易造成路面隆起,危及道路交通建设。当车辆在桥面行驶的过程中稳定性会受到影响,增高了交通安全事故发生的概率。不仅如此,在路桥长期应力的作用下,会导致路面发生沉降现象,导致桥台下沉,最终可能会导致路桥垮塌事故的发生。
4软土地基处理技术在市政路桥工程施工中的应用
        4.1通道与涵洞处理技术
        在市政路桥工程中,通道与涵洞是最主要的构成部分,通常情况下利用旋喷桩技术加固软土地基。旋喷桩技术就是运用特殊的设备将喷头与注泵管放置在软土地基的底部,同时利用高压装置方式以喷灌的方式将浆液注入到软土地基中,优化浆液的密度,增强软土地基的荷载能力,提高其稳定性。另外,在喷灌过程中,由于浆液的密度提高了,在浆液喷灌到软土部分的时候,对其产生较强的破坏力,因此在使用旋喷桩技术的时候应该确保作业范围内没有任何障碍物。

通常情况下在使用该项技术的时候,会将旋喷桩设备同时设置在路堤以及桥台等位置,规避加固过程中路堤和桥台出现不均匀沉降,但是路堤过高,利用旋喷桩技术进行加固的时候,无形中就增加了软土地基的处理难度及成本,在遇到上述情况时建议转变成架设桥梁。
        4.2预压沉降法
        预压沉降法,是软土地基处理技术之一,主要目的是为了降低地基后期沉降发生的概率。具体施工的过程中,先要预估路桥承重,对每个区域的应力进行分析,在得出结果之后,预先使用大于路桥承重的负载压实地基,从而确保地基的软土层的稳定性可以得到保障。在撤除预压负载之后,软土层在应力的作用下,土层中的间隙会减少,密度会增高,可以达到路桥工程施工的需求。该技术的施工难度较低,较容易实现,施工人员只需要确保负载下放到位即可。但是,就实际应用而言,该技术同样存在弊端,主要体现在两个方面,其一是效率上,预压沉降法主要依靠的是负载自身的重力实现压实目标,由于没有外力干预,所以耗时较长,整体效率过低会直接导致市政路桥工程无法如期交付。其二,沉降法针对小面积软土地基处理优势明显,对于大面积软土而言无法短时间内配置相应的负载,而且大面积软土处理的质量不好把控。
        4.3粉喷桩加固处理技术
        粉喷桩也被称为加固土桩,是深层搅拌加固法的一项重要分支技术,根据施工情况,使用石灰、水泥等材料配制固化剂,再将固化材料倒入特质搅拌机械设备中,对固化材料与软土进行强制搅拌。固化剂与软土在接触过程中,逐渐产生一系列物理与化学反应,进而形成具有较高强度与水稳性的整体性地基土体结构,以实现处理软土地基、改善地基承载性能的施工目的。在粉喷桩加固处理技术应用中,应对相关工程信息进行采集与分析,并对各类原材料开展试验工作,制备适当的固化剂、明确粉喷桩施工标准;对施工场地开展清理、平整处理作业。在必要情况下,对软土地基地表进行强化处理。
        4.4土质置换技术
        软土地基一旦出现塌陷、变形以及沉降等不良现象就会造成严重的后果,因此在市政路桥工程施工前后应该运用与之相适应的技术用以提高软土地基的稳定性和荷载能力。尽管这些技术的应用在一定程度上增强了软土地基的稳定性和安全性,但是并没有从根本上解决这一问题。因此在各方面条件都允许的情况下,建议在工程施工之前去除地基中的软土部分,填充一些质量较高的土壤进来,将软土地基转变成优质土壤地基,从根源上提高地基的稳定性以及市政路桥工程的安全性。土质置换技术通常运用在小规模的市政路桥工程中,大型工程则不建议使用,否则就会大幅度提高施工成本。
        4.5挤密压实法
        以上两种软土处理方法大都只是小规模的、间歇性的作业,一旦遇到大规模的软土层,比如在黄土高原地区这两种方式将变得十分难处理,即使事倍也只能起到功半的效果。在此时最适用的便是挤密压实法。它可以运用大型机械来进行操作,通过机械的锤击、碾压使土壤的空间受到挤压,土壤结构变得更牢固,土壤密度也得到提高。随着技术的不断进步,国内人员又研发出一种灰土材料,这种材料能够与土壤中的水相结合,形成空间来挤压周边土壤,提升土壤的牢固程度。
结束语
        在路桥施工进行时,如果碰到软土层就必须根据实际情况来选取最为恰当的软土处理方法,只有这样才能克服软土土壤所带来的负面影响,提升地基质量,使公路路桥能够安全的投入使用,不断服务于人们的日常生活,不断促进城市的交通发展。
参考文献
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[2]赵平平.路桥工程施工中的软土地基处理技术分析[J].地产,2019(21):155.
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