论软基加固技术在市政道路施工中的应用分析

发表时间:2021/5/6   来源:《建筑实践》2021年40卷第3期   作者:郑贵康 阎坤田
[导读] 市政道路的工程施工对我国的经济发展建设异常重要,

        郑贵康 阎坤田
        山东致城市政工程有限公司,山东 淄博 255100
        摘要:市政道路的工程施工对我国的经济发展建设异常重要,为了全面保障好道路施工完工后的完全稳定性,技术人员在工程施工的过程中如遇到软土问题,一定要给予充分的重视,结合遇到的实际情况对其采取相应的加固措施。目前,我国的该项技术施工工艺已将逐渐趋于成熟,但还存在较多的问题,因此要继续对其进行深入探究,更好的保障我国道路建设的稳定安全性。软基加固技术对市政道路建设起到了重要的作用,通过延长路基的使用时间,进一步提升道路交通运行的安全性与稳定性。
        关键词:市政道路施工;软土地基;特点;应用
        1 市政道路施工中软土地基的特点
        (1)较高的触变性和流变性。也正是由于软土地基中水的含量较高,其土质的强度和硬度很低,在一定外力的作用下,很容易出现形变。而在软土地基上进行市政道路的铺设需要采取加固措施,把软土地基加固到一定程度,然后再进行施工,如果没有对市政桥梁采取加固措施,或者加固没有达到一定标准,道路铺设完成后,在各种力作用下,软土很容易发生流动导致道路坍塌,影响道路稳定性和安全性。
        (2)含水量高,空隙大。软土的性质非常特殊,软土中的水分含量与正常的土质相比,其水分含量更多,也由于这个因素也使得软土中空隙很多,很大。导致软土地基出现这种特性的主要原理是,软土地基的主要组成成分是黏土和粉土,而黏土和粉土含有很多负电荷,当负电荷与空气进行接触时,空气中大量的水蒸气就会被吸收,进而导致软土中的水含量大量增加和土壤颗粒之间的间隙增加。市政道路对地基和地质的要求很高,因此软土地基的性质非常不适合市政道路的施工,在南方地区雨水较多,气候潮湿,软土地基较多,地基稳定性更加弱,在软土基中进行施工的困难会加大。
        2 市政道路工程中软基加固技术的应用
        2.1 粉煤灰碎石桩加固施工技术
        在市政道路软土地基施工过程中,通过使用该混合材料进行垫层,可以有效提高道路技术结构的稳定性。通过该项软土地基加固技术的有效应用,可以充分保证道路地基结构的承载力得到明显的提高,并且整个施工流程相对比较简单,施工效率和施工效益都得到了全面的提高。通过该项软土地基加固技术的有效应用,不但可以节省大量的工程施工原材料,并且对周围环境所产生的污染较小,但是这种加固技术也存在相应的问题,比如,在混合料的浇筑工作中经常会出现管道堵塞问题,尤其是使用泵送混凝土的方法,由于会产生较大的压力,会产生比较严重的爆管事故,产生爆管事故的主要原因是由于粉煤灰碎石的传输速率相对较慢,在规定的时间范围之内无法将混合材料充分输出。除此之外,由于大部分的泵送管道的管径较小,对混凝土的输出效率形成了不良的影响,进而会出现不良的管道堵塞问题。
        2.2 水泥搅拌桩加固技术
        该技术主要用于加固软基,其原理是以水泥为硬化剂,水泥和泥浆强烈搅拌,两种材料结合之后就变了优质地基的基础材料,地基的应力和荷载功率进一步增强。其方法是:首先将搅拌机放置在固定位置,调整搅拌机的各项指标,垂直调整双向导向架的方向。接下来,用搅拌器搅拌所有混合物。搅拌水泥溶液。搅拌后,将泥浆放入搅拌装置中,打开搅拌机,与搅拌机中的土壤混合。搅拌时,应经常调整搅拌头和转速,使搅拌速度稳定,然后反复搅拌,多次重复,直到所有土壤搅拌完毕。该技术的主要特点是水泥在搅拌过程中充当了固化剂的角色,在吸收软基的水分的同时,固化剂和泥浆可以更加完美的融合,以提高这一部分的硬度和承载能力。固化剂吸收水分,使整桩的物质分布均匀,提高了地基的质量。由于固化剂的存在,在搅拌器的搅拌过程中,几乎没有介质材料溢出的现象。

节约了原材料,避免了原材料的浪费,还保证了在施工过程中,对环境的持续保护,避免破坏环境。
        2.3 旋喷桩加固施工技术
        旋喷桩软基加固施工工艺适用于不同地质,利用旋喷钻机进行施工,提高市政道路软基加固施工效率。此项软基加固施工工艺经常被施工作业人员称作旋喷法,作业人员需要使用钻机,将带有喷嘴的注浆管,放入到预定深度的土层当中,利用高压设备,保证浆液自喷嘴中喷射,对软土地基土体进行有效冲击,受冲击能量的影响,软土颗粒会直接被切开,一些粒径比较小的颗粒会伴随浆液冒出地面,剩余的土颗粒则能够伴随喷射流进行流动,在重力与离心力的双重作用之下,浆液与土体颗粒按照一定规律进行排列,待浆液彻底凝固之后,可以在土体当中形成较为稳定的固结体。在应用旋喷桩软基加固施工工艺时,作业人员要注意以下问题:(1)合理选择钻机型号,如果钻机型号选择不科学,会降低旋喷桩加固效果,影响市政道路软基加固水平。(2)对高压设备进行全面的检查,保证浆液喷射速度得到更好控制。因为高压喷射设备内部结构较为复杂,故施工单位要安排专人对设备进行有效维修与保养,在保证浆液喷射质量的基础之上,提高市政道路软基加固施工效率。(3)做好浆液拌和工作,由于市政道路软土地基施工难度较大,若浆液拌和质量不达标,会对市政道路软土地基加固施工质量产生不利影响,因此,施工作业人员要认真按照浆液拌和顺序进行拌和。
        2.4 预应力管桩施工技术
        预应力管桩施工技术是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件。首先是根据土地地基的松软的程度,在选择好软基加固的位置后,确定打桩位置,从而选择合适的预制构件型号,进行打桩施工。当前实现预应力管桩施工技术主要的重难点在于:(1)要求能够对市政道路路基的具体松软程度进行计算,从而确定软基加固的范围,而打桩的位置要求精确、科学,能够起到对整个软基加固范围的承载加强,保证加固的质量。(2)实现打桩施工需要进行科学合理的预应力管桩,当前市面上有多种型号的管桩,只有根据软土层中的孔隙大小以及计算出来的沉降数据,才能选择最佳的预应力管桩型号和数量。(3)施工后,需要在预应力管桩位置设置明显的标示牌,有利于下一阶段的施工。(4)采用预应力管桩加固施工技术也有其技术短板,即其施工工期较长,需要填土的时间和材料较多,因而在此过程中会产生其他类型的沉降。
        2.5 强夯法加固技术
        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 结语
        软土地基的施工处理技术水平会直接影响道路工程的整体质量,在市政道路工程软土地基施工过程中,施工企业必须根据软土地基的施工工序要求,对每一个施工环节进行严格监督和控制,防止出现质量通病,保证整体工程施工质量符合市政道路工程的实际要求。
        参考文献:
        [1]杨亮明.软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].江西建材,2019(12).
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