软基加固技术在市政道路施工中的应用 范维东

发表时间:2020/12/25   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:范维东
[导读] 摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,道路工程建设越来越多。
        中国水利水电第三工程局有限公司  陕西省西安市  710004
        摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,道路工程建设越来越多。软土加固施工技术属于市政道路施工期间运用的关键技术之一,对市政道路施工建设的质量有着重要影响。基于此,文章对软基加固技术在市政道路施工中的应用进行分析探讨。
        关键词:软基加固技术;市政道路;应用
        引言
        市政道路建设,属于市政基建项目,具体施工建设期间,对所使用的施工技术要求极高。软基加固,属于其中的关键施工技术,若想科学合理地开展软基加固作业,就需要先了解市政道路软基加固的重要性,再综合分析市政道路当中软基加固作业技术的相关应用。
        1市政道路建设中软基的危害
        在市政道路建设环节,软基是一种较为常见的施工问题,与材料问题、施工技术问题相比,软基所造成的经济损失更大,其对于交通运输的负面影响更明显。在市政道路施工中,如果施工建设单位没有进行土质勘测、水文环境监测,在含水量较高、空陷较为明显的地段铺设路基,这种承载能力不强,易压缩、易变形的路基便被称为软基。在工程活动中,已经出现的技术缺陷可通过后期修正弥补,但软基对于运输安全、出行安全的影响却是长期性的。部分软基中包含大量的有机可分解物质,如动物粪便、遗体残骸、植物根茎等,随着降解程度的逐步加深,地基铺设位置会出现塌陷,一旦有荷载过大的交通工具经过相关路段,将会造成车辆侧翻、货物脱离等运输事故。软基的承载能力远小于正常路基的承载能力,相较于正常路基,软基的内部结构更松散,可压缩范围更大,蓄水量惊人,不能完成承载及交通运输任务。在交通运输活动中,大型车辆的承载上限远超过软基的最大荷载,一旦长时间倾轧,相关路段将会出现塌陷、变形等问题,严重的还会引发大范围的裂纹。在阴雨天气,降水会从宽松的软基结构中进入路基根部,冲刷路基土石,引发路面塌落、断裂等问题。软基的定型性较差,较大的含水量还会引发软基的塑性变形,严重影响市政道路的运输效率,缩短市政道路的使用寿命。
        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自然因素
        软基的形成也与自然因素有关,但自然活动对软基的影响较为有限,一般主要表现为降雨、地下水文环境对路基的冲蚀作用。只要在路基建设中做好防水处理,严格按照当地降水环境做好养护工作,因降水问题引发的软基问题完全可以得到控制。但对于昼夜温差较大的地区,路基可能会产生热胀冷缩反应,施工单位应选择延展性好的材料开展路基铺设工作,并做好低温与高温防护,避免因膨胀、塌缩而产生的软基问题。
        2.3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中的主要应用
        3.1换填技术
        换填技术,即对软土路基全部软土进行替换。

针对普通松填土,若原土含水率并不高,土质可以满足路基使用标准,并对其进行翻压换填。对全部原土进行开挖,并使用原土回填,回填期间采取分层压实,对回填土厚度加以合理控制。在压实之前,松填厚度应小于40cm。同时,在回填压实期间,应对压实度进行实时跟踪监测,深度超过1.5m时,回填压实度应达到93%;深度介于80~150cm时,回填压实度应达到94%;深度介于0~80cm时,回填压实度应达到96%。若原土不满足使用标准,应借土换填。原土翻压换填与借土换填,成本较低,技术简单。若软土层含水率较高或存在渗水等问题,换填材料应以石头或部分高硬度、高性能材料为主,并逐层加封压实,保证良好的路基质量。
        3.2强夯法
        来源于法国建筑公司Menard的强夯法正在被应用到软基加固活动中。在以往的建筑活动中,强夯法一般用于地基的夯实作业,但随着市政道路建设的复杂化、专业化,一些施工单位开始尝试利用强夯法解决软基加固问题,根据当前的施工经验来看,强夯法已经取得了不错的成效。对于土壤结构较松散、软基加固路段比较集中的位置,采取强夯法能够控制分段加固的施工成本,简化加固工序。以黄土高原地区的市政道路建设为例,黄土结构紧密,遇水黏性提升,对软基进行加固需考虑排水、压缩等问题。施工单位可利用8~30t的重锤开展强夯施工,重锤从8~20m的高度落下,依靠重锤的压力破坏土层的松散结构,同时实现排水、夯实等目的;如果路基中含有少量的碎石与瓦砾等材料,重锤能够一并完成粉碎压实任务。与传统的软基加固方法相比,强夯法的操作步骤更简单,施工成本更低。经过强夯法处理的路基强度可提升至原来的1~5倍,最大加固深度可达到10m。但需要注意的是,在重锤落下时会产生巨大的噪音,并在施工范围内产生程度不同的震动,对于人口密集、地下水文环境复杂的地区,并不建议采用强夯法对软基进行加固处理。
        3.3水泥搅拌桩加固措施
        水泥搅拌桩的加固,也属于市政道路当中软基加固的一种技术手段,水泥搅拌桩的加固作业期间,是借助水泥加固软基的松软位置,适合应用在饱和性的软基软土环境下实施加固作业。水泥搅拌桩的加固作业期间,需借助特制搅拌的轴叶轮,自地面入手实施沿途搅拌操作,一直到预定的深度即可,搅拌的轴叶轮前端需设好搅拌头,打开前端的阀门后,借助搅拌头,把水泥粉有效制作成水泥浆,再注入至土体内部,因搅拌头有强制性搅拌特性,故可有效发挥这一基本特性,充分混合好桩孔内部原土,借助这一施工手段,经相应物理反应和化学反应后,促使土体能够变成大强度性、小压缩性桩体,让其和周边土体能够组成复合式软基,确保土体能够成为共同体,将桩基自身承载能力提升,以保证市政道路软基加固处理施工效果。
        3.4土木合成材料的应用
        土木合成材料的应用是近年来针对市政道路工程软土地基加固问题采用的新型加固技术。在应用土木合成材料之前,需要施工人员对工程施工现场的地质条件和土壤性质进行全面分析,并依据实际情况科学合理的制定施工方案。同时,施工人员还可以在掌握地基的情况后,利用砂石料进行加筋垫层,将材料一层一层的加入土木合成材料,进而有效提高软土地基的加固效果,强化工程施工的稳定性。
        结语
        综上所述,在市政道路施工阶段,软基加固技术属于应用较为普遍的技术之一,由于软基加固技术所具备的特性不同,所以对各类软基土质存在具体的标准。为确保市政道路施工建设的良好质量,需基于具体情况运用相应的软基加固技术,使市政道路建设质量得到可靠保障,以此推动城市发展建设。
        参考文献:
        [1]顾远舜.市政道路施工中软基加固技术的应用[J].中国科技投资,2019(16):287~288.
        [2]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.
        [3]杨承军,谭川海.浅谈市政道路施工中软基加固技术[J].建材发展导向(上),2019(9):233~234.
        [4]吴鹏飞.软基加固技术在市政道路施工中的应用分析[J].运输经理世界,2020(3):73-75.
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