市政路桥工程施工中软土地基处理技术研究

发表时间:2021/1/26   来源:《建筑实践》2020年30期   作者:罗威
[导读] 作为市政公路桥梁施工过程中的重要部分,软土地基处理工作的重要性毋庸置疑,其施工水平决定了最终路桥工程的应用质量与功能效果。
        罗威
        惠州市市政工程有限公司 516001
        摘要:作为市政公路桥梁施工过程中的重要部分,软土地基处理工作的重要性毋庸置疑,其施工水平决定了最终路桥工程的应用质量与功能效果。因此,作为施工方应提高对新方法与新制度应用环节的重视,以达到提升工程整体安全性的目的,奠定我国经济持续提升与社会稳定发展的重要基础。本文简述了软土地性能,并就几点常见的软土地基处理问题进行了深入分析,阐述了经常应用的软土地基处理技术的具体应用内容,希望能够为同行业工作者提供一些帮助。
        关键词:市政路桥施工;软土地基;处理技术
        引言:市政路桥施工由于过程的特殊性,使得软土地基处理成为了当前施工团队面临的主要问题。我国部分地区软土地基面积较大,黏土、粉土以及泥炭是主要的构成元素,不仅蠕动性强且在实际建设过程中由于稳定性较差,若不经过处理就将其作为工程地基,将产生极大的安全隐患。不仅如此,一旦路桥地基中有沉降现象出现,路桥主体中也将有裂缝出现,在影响路桥工程设计与建设效果的同时,更会影响到发达地区中的交通事业发展速度。因此,软土地基处理工作应获得相关部门的重视,并在掌控所在区域建设特点后制定切实有效的施工方案以快速解决此类问题。
        1 软土地基性能
        含水量高是软土地基的主要应用特征,不仅承载力较差,软土地基在作业过程中也将会由于其结构的特殊性导致出现多位置不规则沉降的现象,其在工程建设过程中所突显出的性能主要包括以下几点:
        第一是沉降量较大。由于软土地基含水量高,使得其整体结构较为松散,若不及时处理很容易影响到后续的施工过程,甚至会增大塌方或路面倾斜等问题的发生风险[1];第二是并不具有一般地质结构的承载能力。在土体压缩量较高的情况下,一旦其承担了较大载荷就将会导致大规模沉降现象出现,即使外界出现较小的压力波动也将会影响整体的地基结构;第三是压缩性过高。孔隙大是软土地基的突出特点,因此具有极强的可压缩性。若不对其进行妥善处理,将会导致出现多类型的危险事故,例如路基塌方、边坡错位等,影响市政路桥工程的应用稳定性。另外由于压缩力度较大,在一些长期使用桥梁的区域,极容易产生缝隙。同时在过往重型车辆的压力下,软土地基将受到进一步的挤压,继而导致出现地基发生沉降甚至断裂的现象。地基断裂是软土变形的另一种表现形式,其危险性往往难以预测,破坏性高于地基沉降。一旦地基断裂,车辆无法正常通行,只能采取临时封桥、封路的措施,继而导致交通系统发生瘫痪。当地基长期受到外力的作用时,内部原有的细微变形会逐渐扩大,继而影响到整体的结构质量。
        2 常见的几个软土地基处理问题
        第一是淤泥量高。导致出现此问题的最主要的原因就是含水量较高,其高达33%至71%的含水比使得其表现除出了极为明显的结构不稳定性,这也是其下层淤泥量较高的主要原因[2]。若淤泥处理不及时,将会严重影响施工进度;第二是固结速度缓慢。含水量较高的情况下使得软土地基本身渗水性能极差,这也是导致加固工序固结速度极为缓慢的主要原因,地基稳定性也将无法被提升。有机土的大量存在也使得其在实际施工过程中很容易出现通水管堵塞现象,水分排出不及时使得软土地基的面积将进一步扩大,继而增大桥体或路面下降等不良现象的发生风险;第三是压缩量较高。地基塌陷与漏洞的频繁出现与软土地基本身压缩量较高存在着极为紧密的联系,这也是路桥施工产生巨大安全隐患的主要原因。若无法保证相关处理措施的落实及时性,将严重影响到市政工程的整体建设质量与使用寿命。
        3 软土地基处理技术的实际应用
        3.1土质置换技术
        该技术简单来说就是将软土地基区域存在的土壤替换为优质土壤,一般只需置换为粗粒土即可满足工程施工需求。粗粒土所构成的路面不仅承受力较大,且含水量较低,与路桥地基的土质要求相吻合,继而能够降低地基沉降等问题的发生风险,地基稳定性也将会同时提升[3]。该技术适用于淤泥量较大的软土层或是暗沟地基,因此需要采取人为爆破或挖掘的方式做置换处理,从实际应用情况来看该技术的应用能够起到较好的应用效果。
        3.2表层处理技术
        通常情况下,强化软弱土层后即可推进施工流程,其也是材料利用率提升的重要基础。地基的强度性质能够被有效强化,满足了软土地基处理技术的加固需求。

若软土地基本身表层土质较好但底层土体含水量较高,则应在施工前对下层土体做排水处理,利用排水沟即可帮助将其中的水分引导出来以达到降低底层含水量的目的;若表层土较薄,则可以铺设厚度为一米左右的砂垫层,在土层水分被有效调节的情况下还能够充当排水层的角色;若表层土粘性较大,则可以考虑在其中加入一定量的混合添加剂,在将其粘结力提升的同时,软土地基的整体性能也将会提升,结构稳定性将获得进一步增强。沉降危害是软土地基的常见应用不良现象,因此应对材料做敷垫与增添处理,保证土层负荷的均匀性以保证施工进度的顺利推进。
        3.3灌浆法
        液压或气压是常见的材料注入到软土地基中的方式,在将不同类型的材料注入空隙后能够提升结构的整体的稳定性,继而实现密实度与强度的提升目标。应用该技术的主要目的是强化整体结构质量,并提高防渗等级[4]。从实际应用情况来看,底层渗透现象得到了有效改善,工程效果达到了预期标准。
        本人参与我司承建的“惠州市大沥片区市政工程”项目中,部分软基处理就采用了水泥搅拌桩进行地基加固。道路施工范围内部分路段存在淤泥夹层,将其进行深层搅拌桩处理,具体施工要求:
        a、水泥搅拌桩桩径D550mm,车行道以内范围桩间距采用1.2m×1.2m,其余采用1.4m×1.4m,按正方形布置。
        b、搅拌桩平均桩长按设计值,桩底进入淤泥质土下卧层不小于1.0m。
        c、水泥的掺入比18%,采用强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥,水灰比0.45~0.5。
        d、搅拌桩水泥土90天无侧限抗压强度不小于1.5MPa,复合地基承载力特征值不小于120kPa。
        e、搅拌桩施工工艺采用四喷四搅,提升的速度不大于0.8m/min,搅拌机喷浆提升的速度和次数符合施工工艺的要求,并有专人记录。
        f、在水泥搅拌桩施工之前,进行水泥土抗压强度试验及试桩,以确定设计参数及施工工艺。
        3.4粉喷桩加固技术
        该技术应用的最突出优势就是噪声较小且能够提升结构的整体承载力。技术应用准备阶段应将软土地基中存在的软土或淤泥清除,换填时则需要选择应用砾石或砂土材料,填满后做碾压处理;垫层工序一般针对的为土质不好的局部土层;粉喷桩布置图以及地质报告等需要提前准备妥当;若有粉煤灰或石灰的应用需要,则应对材料的纯净度进行检验;在检测环节需要应用与路桥施工标准相符的搅拌钻头或其他类型的施工机械。
        3.5砂石桩加固技术
        碎石桩、砂桩以及石桩是常见的砂石桩类型,在于土层相结合后将成功构建复合形态的地基,继而提升地基的整体承载力,降低了砂土振动液化现象的发生风险[5]。但需要注意的是,若针对的路桥工程对沉降度的要求较高,则应首先进行实地考察后才可选择应用砂石桩加固技术。
        3.6挤密技术
        所谓挤密技术就是在外力的作用下对地基整体进行挤压,这一点在市政桥梁施工过程中较为常见。其通过将桩间的土体进行挤压后将从根本上提升地基的整体强度。除此之外,灰土以及素土等也将会进行进一步的回填,在具有厚度较大特征的软土地基中应用效果极为突出。需要注意的是,灰土挤密法与土桩挤密法的应用效果虽然大致相同,但土质不同的情况下将影响其实际的应用效果,应根据具体工程类型进行选择,保证选择的合理性,以充分发挥该类型工程技术的应用效果。
        结束语:综上所述,软土地基处理的在市政路桥施工过程中的重要性毋庸置疑,这就要求施工团队需要重点关注处理技术的应用流程,以保证技术的应用合理性。市政路桥工程由于具有一定特殊性,规模量较大,因此应摒弃传统的施工观念,联系过往施工经验根据现场的不同施工条件采取对应的处理技术,以保证软土地基的处理效果。该环节不仅是提高工程整体建设质量的重要环节,也是促进我国交通事业的未来可持续发展的前提条件。
        参考文献
[1]王茜.市政路桥工程施工中软土地基处理技术分析[J].住宅与房地产,2018,33:199.

[2]李国盛.路桥工程中软土地基施工工艺的实践分析[J].珠江水运,2019,02:64-65.

[3]林嘉兴.市政路桥工程施工中软土地基处理技术特征探讨[J].河南建材,2019,03:224-225.

[4]李林林.市政路桥工程施工中软土地基处理技术特征探讨[J].河南建材,2019,03:30-31.

[5]熊昊容.路桥工程施工中软土地基处理技术分析[J].交通世界,2019,31:30-31.
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