市政道路工程软土地基处理技术

发表时间:2020/8/13   来源:《建筑实践》2020年39卷第8期   作者:马志强
[导读] 近些年来,市政道路施工随处可见,但对于软土地基的处理一直都是施工的难点。

        摘要:近些年来,市政道路施工随处可见,但对于软土地基的处理一直都是施工的难点。相对其他地基而言,软土地基具有含水量较高、透水性不佳以及负载能力弱等诸多特点,若不对其进行施工处理,会造成后续工程的塌陷、下沉以及开裂等诸多问题,因此需要对其予以重视。
        关键词:市政道路工程;软土地基;施工处理技术
一、市政道路软土地基的特点危害及施工处理原则
        1.1特点与危害
        软土地基是指高含水量、大孔隙比、高压缩性、低透水性和抗剪强度的不良地质土,如果不加以有效处理,可能会出现严重的沉降,导致路面裂缝。软土成分多种多样,往往富含大量碳酸盐、蒸发盐等化学物质和泥碎屑等生物成因物质,承载力低,在软土上直接铺筑道路会使路面出现严重的不均匀沉降,影响正常车辆通行。
        (1)软基性质
        软土地基往往有着较高的含水量和较大的孔隙比,并且流变性比较明显,受到剪应力的作用,软土会缓慢出现剪切变形,导致基础抗剪强度下降,固结沉降结束之后,软土可能会出现进一步的次固结沉降。而且软土地基往往透水性很差,压缩性强,但是载荷作用下如果软土能够排水固结,则承载力和抗剪强度都将显著上升,而且排水固结速度越快,强度上升速度也越快。
        (2)软土基础的危害
        软土地基强度与稳定性较差,对路面层有较大的影响,基层位于软土地基上时,载荷的反复作用会将地基土挤入软土层中,导致基础承载力下降,同时也导致路面受力均匀性劣化。且软土基础含水量高,可能出现反浆破坏路面。软基岩面积较大时,路面在很短的时间内就会出现开裂、下沉、反浆等严重的病害,影响了市政道路通行功能的正常发挥。
        1.2市政道路软土基础的处理原则
        (1)选择合理的施工方案
        软土地基市政道路工程为了确保施工能够顺利进行,在控制工期,注意工程细节的同时,也应该考虑到工程后期运行维护和保养工作,结合当地实际情况,对施工方案进行持续优化,保证市政道路工程质量,消除质量隐患。
        (2)结合施工实际
        软土地基市政道路工程为了确保施工能够顺利进行,要对施工阶段的周边环境影响进行充分考虑,如填土施工的影响、噪声对周围居民生活的影响、既有构筑物对施工过程的影响等。
        (3)科学管理
        软土地基市政道路工程施工质量和施工管理水平之间有着十分关键的联系,高水平的施工管理工作能够对施工现场资源进行更加科学合理的配置,保证现场施工各个环节都符合规范要求,从而保证施工质量。软土地基市政道路需要采取科学的管理方法对整个施工过程进行有效控制,正确处理各种突发状况。
二、软土地基施工处理的具体措施
        2.1高强度夯实法
        软土地基通常含水量大,土质松软,通常可以利用高强度夯实法进行软土地基的处理,从而减少地基中的水含量,提升地基的抗压强度。高强度夯实法是一种常见的加固地基的处理手段,其施工步骤较为简单,往往只需要一些固定的机械设备和少量的操作人员即可完成,且处理效果显著,深受道路交通施工部门的青睐。高强度夯实法通过强大的冲击力对地基进行机械处理可以有效地析出土质结构中的水分,减少土层中的裂缝,从而增强地基的强度,防止在后续使用中出现路面不平或是倾斜、断裂的问题。

在高强度夯实工作中应该注意以下问题:①在施工之前要对现场施工情况进行勘察,根据勘察结果选择合适的夯实施工工艺;②在机械设备夯实过程中要随时对地基的含水量和机械强度进行检测,从而有效地控制夯实的次数、强度和范围,避免重复夯实造成的资源浪费;③夯实过程要循序渐进,对需要夯实的路面进行逐一处理,不可操之过急,影响工程建设质量。
        2.2砂垫层法
        一般而言,施工建设单位在地基土层软土成分较少,含水量较高的施工状况下可以加强对于砂垫层法的运用。该方法在实际的运用过程中主要是在地基以下的建设区域进行砂石的铺设,进而确保承载地基以及路面的土层具有较强的密度以及硬度,最终实现了道路结构稳定性以及安全性的提高。此外,作业人员在进行砂垫层铺设作业的过程中,为了确保砂层隔离、固化软土的功能得到充分的发挥,需要将铺设的厚度控制在0.5~1.2m之间。不仅如此,在垫层材料选择的过程中,需要加强对于砂石的运用。一般而言,砂石在运用的过程中能够凭借其较强的渗透性,而促进填土排水效能的提升。在该施工技术运用的过程中,作业人员还需要依据“由内到外,逐层压实”的方式进行具体的操作。
        2.3换填处理技术
        换填软土地基处理技术在市政道路工程施工建设中的作用原理为,将部分或全部的软土置换为满足施工强度要求以及透水性要求的土。该施工技术的应用要点在于,合理协调施工期、软土层稠度以路堤高程之间的关系。①为使置换填土起到消除膨胀土的胀缩作用,进而避免冻胀问题的出现。研究人员应提高软土层的排水固结速度来控制沉降所带来的影响。②在加固方面,施工技术人员应确保垫层能够承受上部较大的应力,软土层承受较小的应力,并根据附加的应力来进行换填施工操作。③在进行开挖换填施工操作时,全部开挖换填技术仅适用于厚度为3m的软土层,且路基短期填筑有特别要求。例如,在换填材料方面,施工技术人员应保证其具有良好的透水性,如填土掺有砂、砂砾等材料,以增加填土结构的承载力。
        2.4化学加固法
        化学加固法的基本原理是通过向软土土层中加入一定的化学材料,利用化学材料与软土之间的化学作用有效地快速整合软土,改善其基本性能和结构,增强其抗压能力和渗水能力,使得发生化学反应后的软土土质可以最大限度的满足施工要求。目前道路施工行业已经成功研发出了多种化学加固方案,其中粉喷桩符合地基技术就是其中最典型的一种处理技术措施,在市政道路交通建设过程中具有广泛的应用,其基本原理如下:利用特定的机械设备对软土土层进行土质疏松处理,同时在处理过程中加入一定量的水泥粉或是石灰粉,并使得这些添加剂与软土土壤进行充分混合。这样这些添加剂就会与土壤中的水分进行化合反应,有效地减少土壤中的水分,同时与软土结合成质地坚硬固体,从而增强了地基的机械强度和抗压能力。同时在实际施工中应该注意以下问题:一方面需要时刻调整粉喷桩的位置,使得软土中的水分得到充分吸收;另一方面,要合理控制水泥灰以及石灰粉等添加剂的用量、搅拌时间、搅拌力度以及反应时间等,在对土质环境进行细致勘察的基础上制定完善的工程施工方案和紧急情况处理预案,多管齐下保证施工质量。
        2.5排水固结技术
        ①掌握排水固结施工中的材料选定要点,例如砂袋,一般采用韧性强耐水性强透水性好的砂袋,辅料为聚丙烯编织布,且聚丙烯编织布,其长度应比井深长200cm为宜。②科学的设置排水砂垫层、排水坡。这就需要将加固范围内的草皮以及杂物及时有效清理。在路基上设置起坡度不小于3%的一个路拱,同时密实度达到路基的要求。同时对砂石材料的质量进行有效的控制。③对排水固结施工中机具精准的定位,在定位中主要是结合袋装砂井间距来确定。而在排水固结施工中安装套管和桩尖时,套管选用以砂井直径为依据。管径不能过于偏小也不能过于偏大,与此同时应在套管上准确地划线。在对套管实施定位过程中,主要是利用装机起吊设备对其起吊,然后直接送入桩帽内。
结语:
        市政道路工程建设常见软土质地基,软土质地基施工时,需结合现场软土质因素,选择恰当的处理技术措施进行处理,从而确保市政道路工程的承载力、安全性与美观度达标,发挥市政道路工程的经济效益、环境效益与社会效益。
参考文献:
        [1]何维荣.市政道路工程中软土地基的处理控制策略解析[J].居舍,2020(10):38.
        [2]刘春霞.市政道路工程软土路基施工处理技术分析[J].农业科技与信息,2019(23):121-123.
       
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