软基加固技术在市政道路施工中的应用

发表时间:2020/10/15   来源:《工程管理前沿》2020年7月19期   作者:孙荣垠
[导读] 近年来,我国的综合国力发展迅速,各行各业的发展也有了提高

          孙荣垠
          云南工程勘察设计院有限公司      云南省昆明市    650000
          摘要:近年来,我国的综合国力发展迅速,各行各业的发展也有了提高。我国地域十分辽阔,在我国的所有地质类型中,软土地基是其中至关重要的组成部分,在各项工程建设过程中不可避免的会遇到这样的地质类型,在市政道路工程施工过程中,怎样才能更有效的改善这样的土质,成为相关部门和人员需要着重关注的焦点问题。
          关键词:软基加固技术;市政道路施工;应用
          引言
          软土地基主要由粉土粒、黏土等软土成分构成,其表面带有的大量负电荷,会吸附空气中大量,使水分滞留在表层,导致土粒间粘结性大大减少。这不仅会造成整体地基含水量增加,还会导致地基稳定性变弱,出现不均、沉降与裂缝现象,给工程施工带来极大困难,对后续道路工程整体质量产生威胁。软基加固技术的应用,不仅为道路施工企业获取相对的主动权,且能够在施工过程中提升自身技术与市场竞争力。有效解决道路软基沉降问题,可使整体道路稳定性与安全性得到进一步提升。
          1软土地基的主要特点
          1.1抗剪强度相对来说比较差
          与一般的土层进行对比,可以看出软土地基的土壤颗粒有着特别大的空隙,因此使得道路地基工程的承载能力大打折扣,抗减强度进一步降低。当前,很多城市的机动车辆日益增多,因此道路工程的负载日益增加,在这样的情况下,就会对道路养护造成巨大的压力,所以在长期的运行过程中,会对其稳定性,安全性造成严重影响。
          1.2触变性更强
          因为软土地基的质地十分松软,因此在重力及外力的直接影响之下,极有可能出现变形问题。与此同时,软土有着特别明显的流变性,在流动作用的影响之下,极有可能导致道路工程塌陷,对于行驶的车辆和过往的行人来讲都会造成十分严重的威胁,有巨大的安全隐患。
          1.3含水量更高
          软土地基里面含有特别多的水分,由此导致软土地基孔隙特别大,有十分典型的流动性特征。软土地基中的土壤大多数都是黏土和软土,这类土粒中的负电荷相对来说更多,特别容易被空气里面的水蒸气吸收,在这样的情况下就会又直接附着在土层表面,使土体的含水量进一步升高,特别是我国南方地区此类问题更为严重,由此使得市政道路施工面临严峻挑战。
          2市政工程施工中软基加固技术存在的问题
          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问题产生的速度快
          在市政工程施工过程中,以软基为基础铺建的道路和桥梁工程,其强度较低,稳固性差,在车辆长期运行中,使其负荷的承载力降低,易发生软土地基塌陷、下沉等问题,严重影响了人们的出行安全,不利于市政工程质量和水平的发展。


          3软基加固技术在市政道路施工中的应用
          3.1粉喷桩加固技术
          粉喷桩加固技术作为一种新型技术,主要利用石灰与水泥等材料作为固化剂,采用搅拌机将软土地基与固化剂强制搅拌,使软土基地与固化剂产生一系列反应,形成具有水稳性与标准强度的道路地基。粉喷桩加固技术以粉体作为固化剂,在对地基处理过程中无需再向地基中注入,固化剂充分吸收地基中,处理后地基柱体承载力较高,不仅能减少加固土柱体压缩率,同时下卧层沉降量也能够得到一定减少。在加固过程中,由于粉喷注刚度大于周围地基土体,在路堤荷载作用下,材料模量能够有效分散地基应力,桩体能够分担大部分填土荷载,减少了桩间土的应力,提升了地基承载力,从而减少了地基沉降。粉喷桩通过喷注水泥粉与地基土形成一定状态,并在中间形成复合层。复合层力学性能远远优于原有天然软基土质,能够在均匀应力的同时增大应力扩散角。粉喷桩在施工过程中,无需向地基中注入附加水,桩体的水泥粉会吸附在周围软土中,发生发热与膨胀作用,因此桩周围土层会出现挤密效果。地基加固后初期强度较高,其对含水量较高的软基处理效果尤为明显。托底灌浆加固技术能够有效增加地基承载力,但需要根据工程实际需求,对桩长、直径、桩基、强度等合理安排,且很难做到一次设计就达到较佳效果,因此需要对桩长与桩距不断调整,直至满足工程施工需求。
          3.2托底灌浆加固技术
          托底灌浆作为一项还在开发阶段的新型技术,主要用于大孔隙介质软基的充填灌浆,以便构成一种悬挂式水平帷幕。托底灌浆加固技术主要以阻止软基扩散与阻流为原理,使之形成加固层,阻止浆液向下渗漏,随后通过压力将浆液水平分散,以达到地基加固的目的。在遇到大孔隙介质时,需要在有限厚度内进行灌浆加固处理。传统灌浆技术无法控制浆液向底部扩散,增加工程造价,而托底灌浆技术利用扩散与阻流原理先进行阻流止漏托底处理,再对其进行加压扩散固结。托底灌浆加固技术主要利用砂砾料与稠浆,对软基中缝隙与空洞进行堵漏处理,以阻止软基土质继续流失。托底灌浆底数受到实际地基孔隙与填充物的影响,需要采取不同灌浆方式。一般需要进行试探性灌浆后,采取间歇式或交替式灌浆,最后进行加压灌浆。试探性灌浆过程中,孔隙较小时采用标准浆在孔隙较大时采用稠浆。试探浆灌入后,当孔隙直径过大而稠浆不同步上升时,采用间接式灌浆,即在灌入一定浆液后,间歇一段时间后再灌入一定量的浆。如果间歇式灌浆时间过长,可改用交替式灌浆,直到满足灌浆需求。灌浆结束后,用标准浆进行加压灌浆,控制浆液压力直到压力稳定。在托底灌浆时,要及时测量浆液面高度与孔深,投入砂料应为粗砂,用量需要控制。
          3.3预应力管桩技术的应用
          预应力管桩技术是软基加固施工技术中十分重要的组成部分,该技术应用范围十分广泛,相对来说,该技术也更为成熟完善。在具体的应用过程中,首先要针对市政道路工程施工的软土地基的松软程度和范围进行充分的明确,进一步有效确保施工技术的精准性,这样才能使整体工程的施工质量显著增强。其次,在充分明确软基加固施工的相关范围之后,这样能够对其进行精准明确的定位,从而进一步有效测量管桩的位置,由此可以推进具体的施工环节,在这个过程中有效安装相对应的预应力管桩,是十分关键的环节。在该项施工过程中要结合具体情况,在打桩的位置放置与之相对应的标识牌,并做好相对应的养护管理等等,这样才能使其质量显著增强。预应力管桩施工技术可以针对软土地基进行加固处理,使土质得到明显的改善,与此同时也可以更有效的缓解孔隙比较大的问题。然而需要关注的是,这项施工技术所涉及的施工周期比较长,在具体的施工环节要应用特别多的物料,如果在某个操作环节没有进行科学合理的处理,极有可能出现地面沉降的问题,因此对工程的使用寿命造成影响。
          结语
          综上所述,市政道路工程施工具有一定的难度和复杂性,与其他工程相比,软土地基问题的存在会对工程建设的效率和质量造成较大不利影响。因此,施工单位需要结合市政道路工程的实际情况,采取预应力管桩施工技术、现浇混凝土管桩施工技术、粉煤灰应用法、强夯加固法等技术起到对软土地基的有效加固作用。同时,注重对施工过程和施工质量的严格控制,提升软土地基加固施工技术应用的效果。
          参考文献
          [1]徐锐罡.市政道路施工中软基加固施工技术研究[J].建材与装饰,2019(20):263-264.
          [2]林水发.浅议市政道路施工中的软基加固技术[J].四川水泥,2019(07):250.
          [3]祁敬城.市政道路施工中的软基加固施工技术[J].工程建设与设计,2019(13):227-229.
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