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摘要:市政道路工程建设下软土地基施工是常见的一种技术手段,其主要目的是为了满足城市道路施工基础稳定性要求,降低不良土质对基础的扰动和影响。文章通过对软土特点进行分析,探讨市政道路工程软土地基处理技术的应用。
关键词:市政道路;道路工程;软土地基;地基处理
引言
近年来,我国的城市化进程正有条不紊地持续推进,大城市人口密度不断升高,中小城市区域扩大、各类基础设施数量增加,其中市政道路作为城市的“血管”,对城市的经济发展、人与物的流通起到至关重要的作用。因此,设计合理、施工质量优良的市政道路,能够在长时间内保证城市交通系统的正常运作,为城市的各方面发展奠定坚实的基础。
1软土的内涵分析
我国的软土可以分为海岸边的淤积软土、山地间的淤泥质土、山地间的软土以及平原内陆的淤泥。软土情况在我国各省市市政道路建设过程中都较为常见,是一种非常重要的施工问题。软土本身具有含水量较大、孔隙大、压缩性高、渗透性小以及抗碱强度低的特点,在市政道路工程施工过程中需要进行格外的关注,尤其是这些特点还造就了软土具有较强的触变性以及流变性,就更让软土地基在处理过程中具有一定的难度,如果没有对软土地基进行合适的加固工作,为了赶工期、节省投资成本,就盲目地进行路基建设,最终极有可能产生非常严重的路面损坏现象,极大地缩短了路面的使用寿命。一旦软土区域受到了较大的压力,在该快软土区域非常容易产生沉降现象,市政道路表面将直接产生大坑,后期维修难度较大。在市政道路施工过程中必须对软土地区做出充分的考察以及调研工作,了解该区域软土的具体形态,做出有针对性的施工方案,才能最大限度地减少软土对市政道路产生的不利影响。
2市政道路工程软土地基的工程问题
2.1软基强度低
市政工程施工中需要对软地基进行加固处理,软土地基中天然含水量高,孔隙比大,透水性较差,压缩比高,抗剪强度低,具有触变性,一旦受到扰动,土的强度明显下降,甚至成流动状态。流变性显著,其长期抗剪强度只有一般抗剪强度的0.4~0.8倍。软土表面带有负电荷,加强对水分子的吸附作用,导致土基松软,粘连性弱。同时,软土中含有杂草等其他物质,使得其稳固性差,强度低。
2.2承载能力弱
在重载车辆作用下,由于无法承受大型负荷,整个路基可能产生侧滑或是隆起,极易变形;若在软土地基上修筑桥梁,则在墩柱的巨大荷载下可能发生桥梁坍塌的危险。因此,对市政道路工程软土地基处理的核心在于改善土质,解决其稳定性不足、承载力低下的缺陷,从而保证地基的牢靠稳定,为车辆或其它构造物提供稳定的基础。
3市政道路软土地基处理方法的主要技术措施
3.1清淤换填
对于深度偏小的软基,较合适的是选用换填法,通过此方法的应用改善软土地基的综合性能。换填法施工中,应以分段开挖的方式有序清理软土,通过动力触探的方式检测其强度情况,在满足要求后方可填入碎石并达到路基标高要求。抛石挤淤是应用极为广泛的换填法,其在软土深度偏小且路基表面尚未形成硬壳的施工环境中具有较好的表现,其关键要点在于向软基底部铺碎石,将原地基中的淤泥挤出,以达到提高路基强度和稳定性的效果。根据项目软土地基实际情况,经分析后最终选择清淤换填法。完成软基的挖除作业后,选择碎石等具备较强透水性的材料用于换填,依据基坑开挖深度的不同采取相对应的施工方法。具体而言,若开挖深度<2m,通过推土机转移软土将其统一堆放在路基施工范围外;对于开挖深度≥2m的情况,从端部开始挖除再逐步向中间推进,采取分层开挖的方式,现场修筑便道以满足设备运输需求,借助汽车装载出坑。软基含水量偏高,缺乏足够的稳定性,开挖作业时需注重防渗水和防雨水处理,可选择边挖边填的方式,或首先完成开挖作业再换填。振动压路机压实,提高路基的稳定性。
3.2静动力排水固结法
静动力排水加固法是现阶段我国最新提出的市政道路软土地基处理方法,它是排水固结法与强夯法相结合的产物,通过对含水量较高的软土进行夯击工作,使软土内水分降低,使超静孔隙内的水压力得到有效减少,最终实现软土硬度的加强,但这种方法目前还处于研究阶段,实际应用较少。
3.3振密挤压法
振密挤压法是近年来随着专用器械的出现与预压法联合使用,运用在软弱粘性土地上的改良方法,由于技术的不断进步,在深度粘性地基上取得较好的效果,从而其用途逐渐广泛。振密挤压法是通过挤压或者震动促使深层土迷失,砂桩是打桩机在较为疏松的砂型土基或者人工填充的土基中冲击或者振动形成孔洞,随之填充砂料形成桩体,这样可以增加土基的密实度,从而形成符合施工标准的地基。形成桩体的过程中,由于对周围沙土产生挤压或者振压作用大大提升了周围土地的密度,改善了地基的承载能力和整体稳定性,减弱地基后期沉积,从而提升市政道路工程建设质量。
3.4高压旋喷桩法
高压旋喷桩通过钻机喷嘴将水泥浆高压喷射进软土地基,使之与原软土混合并发生水化、离子交换、凝结等一系列反应,从而直接改变原有土壤的性质,提升土基承载力。钻机的选择需符合现场实际情况,谨慎确定钻机位置,按照规范要求进行施工。高压旋喷桩使用的钻机体积小、重量轻、振动小、噪音低,制成的桩体水泥含量高、强度足,接近混凝土桩,可在市政道路所处地段承载力要求较高的情况下使用,但与此同时其成本较高、对环境污染较大;相比之下,水泥搅拌桩的成桩体积较大,制成的桩体水泥含量低、强度较低,成本也较低,适用于路段地质情况相对较好的一般情况。
3.5粉喷桩
喷粉桩在近年来的市政道路工程中取得广泛应用,是较为典型的软基加固技术,经过强制性搅拌后再掺入适量固化剂,改善土壤力学性能,促使土体由松散转变为高度密实的状态。粉喷桩施工材料选择是基础环节,以硅酸盐水泥、石灰等较为合适,可掺入适量外加剂,通过化学作用达到固结土体的效果。粉喷桩施工前应组织试验,通过此途径确定与实际施工情况相适应的工艺参数,为正式施工提供依据。对于施工作业范围较大的情况,试验工作可在实验室完成,改变施工环境,记录各自所对应的技术参数,通过计算的方式求得参数值,在此基础上求得均值并作为施工作业的参数控制标准。此外,粉喷桩施工对于机械设备的性能要求较高,应注重对其的维修养护工作,及时发现设备出现的故障并以合理的方式解决,禁止设备带病作业,使设备工作能力始终维持在较合理的水平。
3.6现浇混凝土管桩施工技术的应用
现浇混凝土管桩施工技术是软基加固施工技术中具有代表性的技术类型,该项技术的应用主要通过向管桩中灌入混凝土砂浆,等到砂浆完全凝固后,混凝土结构具有较大的硬度,进而能够有效提高管桩结构的稳定性,对地基起到良好的加固作用。该技术的操作过程相对简便,且能够有效节约施工时间。在技术应用的过程中,需要施工人员对管桩的直径和长度以及相应的间距进行测量,并通过开展静荷载试验和低应变检验方式对桩基的质量进行严格检验,明确沉桩压力变化的情况,进而为后续施工工序的开展打下扎实的基础。
结语
综上所述,市政道路建设随着社会进步而不断发展,市政道路软土路基的处理过程作为构成市政道路建筑的重要组成部分,需要对其加以重视,并结合道路施工的实际情况选用合理的软土地基处理方法,以提高市政道路工程基础施工水平。
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