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摘要:市政道路工程中,软基处理是关键。如果在市政道路施工中,不解决好软土地基问题,很有可能会出现地面沉降、塌陷等情况,威胁道路运行车辆及行人的人身安全。因此,在市政道路施工中,要充分认识到软土地基的危害,掌握软土地基的特点,采取合理有效的软基加固技术,解决软土地基所带来的问题,保障市政道路的安全运行。
关键词:软基加固技术;市政道路;施工建设阶段;运用
1软土地基的主要特点及危害
由于软土地基的缝隙数量比较多,这也就导致软土中的含水量比较大。软土地基的成分主要有粘土粒和粉土粒,而在软土的表层附着有很多的负电荷。这些负电荷会吸走空气中大量的水蒸气,并且将其滞留在土地的表面,这就导致了软土中所含的水量越来越多,进而使软土地基的缝隙面积越来越大,严重的影响着道路施工的形成;抗剪强度低也是软土地基的特点,地基强度减弱有很大部分原因是由于在软土结构中存在很多缝隙,而且这也给道路施工建设带来了一定的安全隐患,一方面降低了市政道路的使用年限,从而阻碍了市政道路建设效果的最终实现;另一方面还加大了施工的难度和复杂度。因此,各施工单位要将软土地基的特点重视起来,要做好相应的解决措施以后再进行具体的施工;如果是一些触变性的软地基,那么其外形就会很容易受到冲击,如果相关的施工人员所采用的加固方法不合理或者与本项目的软地基不搭,就会导致地基的软土出现松动,这也是最容易造成道路坍塌的原因,也就为道路的安全使用埋下了很大的隐患。
2软土地基加固技术在市政道路施工中的应用
2.1现浇混凝土管桩施工技术
随着我国软基加固技术的不断提高,现浇混凝土管桩施工技术在我国市政道路工程中的软基加固施工中得到了广泛的应用。现浇混凝土管桩施工技术兼具了振动沉管桩以及振动沉模壁防渗墙两种施工技术的优点。其具体施工方法是在管桩中间填筑的混凝土的凝固已经达到了设计强度后,在管桩的顶部铺设砂石层,同时在砂石层中间放置土工格栅,以确保管桩以及土层能够发挥其承担荷载力的作用。此外,该技术还简化了施工的路程,加强了管桩的桩身强度。此种施工技术的施工工期较短,且容易控制施工质量,比其它的加固技术更加快捷、节约成本,因此在软基加固施工中得到了较为广泛的应用。然而,由于土木合成材料的添加,使得作用与桩帽上的力受到加筋层拉力的影响而竖向增加,因此易发生沉降现象,因此对于土木合成材料的应用还有待进一步的研究。
2.2强夯法施工技术
强夯法又名动力加固法,这种方法是在大冲击力的作用下,使原有的土质结构被破坏,再通过挤压等形式使周围的土质形成夯坑,这种软土加固法的施工效果较好,操作周期短,施工工艺简单,成本较低,且能大范围推广,因此在预压时间较少、场地有限等情况下,该技术是一种较好的选择。
2.2.1动力置换
通常分为桩式置换和整式置两种,其中桩式置换是指在大夯击力的作用下使碎石与软土混合,从而提升软土稳定性,形成强度较高的碎石桩;而整式置换是在夯击力的作用下将碎石挤入淤泥中,使其形成碎石垫层,从而达到软基加固的目的。
2.2.2动力固结
动力固结是指利用冲击能力形成的应力波使土体结构破坏,进而使土体局部形成具有排水功能的缝隙,这样有利于孔隙水的顺利流出以促进软土体的固结。
2.2.3动力密实
动力密实是指利用强烈的冲击荷载是土体间的空隙充分压实进而改善软土地基的强度。
2.3水泥搅拌桩施工技术
该项技术在饱和软基加固中应用的更为广泛,其作用原理主要是发挥水泥的固化作用,在施工中,将水泥放进特定机械设备当中,之后展开相应的搅拌,使其可以和软土进行反应,进而实现凝固软基的目的。此项施工技术步骤是:严格调试搅拌桩的位置,保证搅拌桩机可以处在理想位置;在进行水泥搅拌的时候,还需要进行水泥浆液的搅拌,最后将水泥浆液送进集料当中,保证施工的顺利进行。此项施工技术和其它施工技术相比,其施工相对复杂,对施工工艺的要求也相对较高,进而在实际施工中,应用相对较少。
2.4粉煤灰碎石桩施工技术
目前,此项施工技术在道路软基加固施工中应用非常普遍,并且也是一项相对成熟的加固方法。其技术原理就是:将水泥和粉煤灰、石屑、碎石等材料进行相应的混合,在保证其均匀之后,注入相应的水,进行搅拌。在完成以上处理之后,将材料制成具有高粘度的桩体,之后和软基掺混,形成一定的复合垫层。在应用此种施工技术的时候,可以保证施工流动性大、经济效益好、施工强度高、节约材料、降低环境污染等。然而在应用的时候,一定要对泵管堵塞等情况进行注意,进而避免其影响施工的顺利完成。
2.5预压法施工技术
此种施工技术主要适合应用在高速公路建设,地基为粘土的工程中。此种施工技术具有效果好、成本低的优势。在应用此种施工技术的时候,可以利用软土天然透水性或者建筑地基排水体,通过地表加载或建筑自重,将地基中含有的水排除,逐渐提高地基强度,并且增加土壤密度。当然,此种施工技术也存在着一些不足,其施工工期比较长,并且需要对填土速率进行认真的计算,在一定程度上,增加了填料的用量,还容易出现地面沉降的问题。
2.6排水固结施工技术
排水固结法是一种加固软土地基的有效措施,其主要适用于充填土质、淤泥土质等具有较强饱和粘性的软土土层。在一类软土土层进行道路施工时,可以利用排水加固法对软土地基进行加固。主要做法是通过外加载荷作用,减小软土土层的空隙比,使土层中包含的水分从空隙中挤出。在超静空隙水压逐步消失之后,土层土质强度会得到显著提升,从而达到道路建设的要求。排水固结的核心就是外加载荷设备,通常情况下可以使用压路机等大型设备对软土土层进行外力碾压,排挤其中存在的水分,起到固结路基的作用。
2.7土木合成材料加固技术
土木合成材料的加固技术主要针对的是深层软土结构,通过利用土木合成材料来对地基进行加固。在进行地基加固前,施工单位有必要对施工现场进行实地考察,了解施工场地的具体地理条件、地质情况以及土层的软硬度等,通过对地基土层密实度的检测,采取合理正确的振动方法来对地基进行压实。在振动施工过程中,要不断向振动路段投放土木合成材料,并且还要将其固定住,以此来形成土木合成材料层。土木合成材料的加固方法能够有效处理市政道路软地基问题,提高市政道路的施工质量。
2.8软土路基施工表层处理技术
2.8.1表层排水法
该方法用在土质结构较好,但是含水较多的软土层,通过地表上开挖沟槽的方式来减少路基表层的含水,通常设定沟槽宽约0.5m,深约0.5m-1.0m。另外,可以根据实际情况,在填筑路堤前使用沙砾来回填,使用过滤出材料保护管道的敷设。
2.8.2沙垫层法
该方法用在高含水量的软土层路基中,通常采用粗砂以及中砂这两种沙垫材料的一定配比,通过沙垫层自身的排水功能,减少填土的内部水位。
2.8.3铺垫材料法
该方法通过在于软土路基的表层设置土工织物,来尽可能避免发生路基不均匀沉降的现象。
3结束语
综上所述,虽然在整个施工的过程中,软基加固技术有很多种,但是在运用的过程中,还必须要结合施工环境和地基产生松动的原因,选择合适、有效的加固技术,才能整体的提升工程的质量和道路的使用寿命。
参考文献
[1]郑胜伟.市政道路建设中水泥土搅拌桩加固地基与施工技术分析[J].建筑技术开发,2020,47(4):163-164.
[2]李少岚.对于市政道路施工中软基加固施工技术的相关研究[J].绿色环保建材,2020(2):140-141.
作者简介:
胡文俊(1991.06.19)、性别:男、名族:汉,籍贯:湖北省鄂州市,注册一级建造师、监理工程师。学位:学士学位、研究方向:施工建设。现供职单位:中兰环保科技股份有限公司。