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摘要:软土区域在不可控因素影响下会导致市政工程出现施工质量问题,施工目标无法实现的情况较为常见。结合实际调研可以发现,软土区域具有整体强度较低、问题产生速率较快等特点,这类特点的针对性是软基加固技术的应用关键,市政工程施工的整体质量提升可由此获得支持。
关键词:市政道路施工;软土地基;加固处理;施工技术
引言:在市政道路施工过程中,受到地质条件及施工环境等因素的限制,在施工过程中不可避免会遇到软土地基的问题,一定程度上增加了市政道路施工的难度。为了保证市政道路施工的质量和安全,有必要科学合理的进行软土地基的加固处理。为此,本文先是分析软土地基的特点,然后就软土地基加固处理的重要性,具体分析市政道路施工中应用的软土地基加固技术,以供参考。
1软土地基特点
1.1流变性较强
市政的运行时间一般较长,通行的车辆也较多,重型货车的往来运输更会对地基产生影响,软土地基 在强压负荷下会发生较大的形变问题,进而在一定程 度上缩短的应用寿命。如果施工单位不采用合理的加 固技术对其进行处理,还可能引发大面积土基流动问 题,严重者甚至会造成路面坍塌。
1.2压缩系数较大
与一般地基土质相比,软土地基的压缩系数相对 较大,且抗剪强度较低。在其含水量大的影响下,土 粒之间存在较多孔隙,这又加大了软土地基的压缩系 数,使其抗压性能大大降低。当外界荷载对该区域造 成极大压力时,会发生严重的沉降问题。如果不对其 进行及时加固处理,那么路面坍塌率会不断加大,对 其运行应用情况造成极大影响。
1.3天然含水量和孔隙较多
软土地基的土质中包含大量粘土和粉土等细颗粒 状的物质,使得其土质相对松散,有机质土的孔隙较 多,泥炭和松散砂都属于软土地基中的主要成分。同 时,在这些粘土和粉土表面会附着许多负电荷,由于 软土地基的孔隙较多,使得负电荷在吸收空气中的水 分过程中,极大增加了软土地基的含量,进而造成孔 隙面积的增大,降低了土粒之间的粘性,在市政工程 施工过程中,这些孔隙会对工程的质量造成不利影 响,导致使用过程中大量病害问题的发生。
2市政道路软基加固之重要性阐述
2.1可处理好软基缺乏均匀性沉降问题
对于市政道路来说,常见软基沉降现象。通过道路软基加固,便可解决好软基不均匀性沉降问题,不会因软基沉降现象而诱发路面变形。
2.2可有效处理渗透问题
针对特殊区域,特别是多雨天气条件下,软基长期浸泡于水中,则雨水会经软基逐渐渗透至路面深层部位,对市政道路施工建设后期软基使用产生不利影响,故而,加固处理好软基,采用有效地排水措施,可有效处理渗透问题,保证市政道路整体的施工建设质量。
2.3提高市政道路内部软基自身的承载力
市政道路自身承载力,是以软基承载力为基础,借助软基部分的加固处理各项施工技术,将软基自身承载力提升,为市政道路使用安全提供保证。可以说,对于市政道路项目工程来说,加固软基有着十分显著的应用优势与效果。若想确保市政道路总体的安全质量指标与使用功能符合要求,就务必要重视对市政道路软基加固的处理。
3软土地基对市政道路造成的消极影响分析
在软土地区进行市政道路工程施工会有极大出现沉降的情 况,这也是软土地基作为明显的特点。沉降也代表道路的地基并 不牢固,每次发生沉降都会使工程蒙受比较大的损失。像是以软 土地基为基础修建的市政道路,由于软土自身的强度相对较差,在 经过长时间的碾压以后,地基不稳的现象会变得越加恶劣。除此 之外,因为软土地基的地质不稳,很容易就会受到外力的影响出现 地质构造变化的现象。并且如果材料配比发生问题还会导致土层 出现硬化的情况。同时,在软土地基的土层里面还有大量的软弱 土层存在,在进行软土地基处理的时候,砂石以及水泥都会有可能 被带入到地基里面,并在雨水的冲刷下冲散施工材料,导致道路破 损的现象发生,甚至会对人们的生命财产安全都造成比较大的消 极影响。
4市政工程中常用软基加固技术
4.1水泥粉煤灰碎石桩
加固技术作为常见的软基加固技术,水泥粉煤灰碎石桩加固技术主要利用粉煤灰、石屑、黏性碎石等复合材料,通过将这类材料与水泥等其他材料搅拌并加水,即可得到高强度黏性碎石桩体基础结构,该技术被称作CFG桩加固技术。通过结合碎石桩间的优质土壤、黏性碎石桩体基础结构、水泥褥垫等基层,可形成复合型的地基,满足市政工程对处理后软土地基提出的稳定性好、整体性优要求。水泥粉煤灰碎石桩加固技术具备流动性强、和易性好、强度高、经济性好、施工方便等优势,可实现浇筑水泥和混凝砂石用量节约,有效抑制环境污染。应注意,水泥粉煤灰碎石桩加固技术在粉煤灰碎石桩加固中的应用易出现泵管压力堵塞故障,如选用压力过大的泵管,爆管堵塞问题的出现概率较高。因此,须针对性开展理论分析和经验总结,应结合市政工程实际并遵循因地制宜原则优选粉煤灰管施工堵管方法,针对性的质量控制需要得到重视。
一般情况下,水泥粉煤灰碎石桩只得布置于基础范围内,需要通过公式估算、复合地基载荷试验与单桩载荷试验完成具体设计,桩距一般为3~5倍桩径,桩径多控制在350~600mm区间,桩顶2m范围内适当布筋可有效保护桩头,150~300mm厚度的褥垫层设置以及最大粒径30mm内的砂石(碎石)控制同样需要得到重视。
4.2强夯法加固技术
强夯法加固技术属于常用的软基加固技术,该技术具备成本相对较低、应用范围较为广泛、加固施工效果较好、施工较为简便等优势。强夯法加固技术可通过强大的土地冲击力完全破坏周围土壤的结构,由此对周围深层土壤用力挤压即可形成大型夯坑,强夯法加固技术可细分为新型动力液压置换/固结、动力密实等类型。强夯法加固技术适用于建设时间较短的大型市政工程,这类工程存在相对较少的基层预压施工时间,软土层较浅或场地面积较大的大型市政工程项目适合采用强夯法加固技术。相较于多层复合法,强夯法加固技术的施工成本相对较低,具体施工难度较低,需结合市政工程实际情况综合分析各方面因素,考虑是否采用强夯法加固技术,市政工程建设保质保量顺利完成属于评判的关键,需要考虑资金节约需要。
4.3化学加固法
化学加固也是一种常见的软基加固技术,该施工技术在我国湿陷性黄土地区地基处理应用较多。该方法的原理是将某些化学溶液注入到地基土中,通过化学反应生成胶凝物质或使土颗粒表面活化,接触出胶结固化,从而增强土颗粒间的连结性,进而提高土体的力学强度。常见的化学加固法有硅化加固法、碱液加固法。其中硅化加固法是先打入带孔的金属灌注管,然后在一定的压力作用下将硅酸钠溶液注入到土中,或者是将硅酸钠和氯化钙两种溶液先后注入到土中,以此对土起到凝结剂的作用,进而起到加固的作用。
4.4搅拌桩加固法
近年来在市政道路软基加固处理中,也常会应用搅拌桩法进行加固处理,这施工方法工艺成熟、质量稳定、造价相对低廉,能够有效提高地基的强度,并保证软基处理效果。搅拌桩加固法的原理是将水泥作为固化剂,通过特制的深层搅拌机钻进软土中喷射浆液或雾状粉体,地基深处的水泥与软土和其他固化剂强制搅拌并充分拌合在一起,在经过一系列物理和化学反应后,形成比土强度要高的多的,具有整体性和水稳性的水泥土桩和桩体,而若干根这样的桩和桩间土共同构成符合地基,大大提高地基的强度。在具体的操作上,按照施工方法可分为湿法和干法这两种,工艺流程具体为桩位放样、钻机就位、钻机调整、钻机设计深度、打开高压注浆泵、反循环提钻并喷水泥浆、重复搅拌下钻并喷水泥至设计深度、反循环提钻至地表、成桩。该施工技术最大限度地利用了原土,在市政道路施工中应用,施工时无噪音、无振动和无污染,因此具有良好的应用效果。
4.5置换法
置换法也是市政道路软基加固处理中常用的一种施工方法,该方法主要是通过换填砂石垫层的方式,提升软基的强度,因此较适用于淤泥质土、杂填土、洪填土等与地位区域的软基处理中。在置换法具体的应用过程中,先需要对砂石垫层和砂垫层处的地面进行调整,保证二者处于同等的标准,若存在深度差异,则需要按照先深后浅的顺序进行换填处理。另外,在换填施工操作期间,需要按照分段施工的方式进行,且需要充分进行振捣,连接处则需要设置为斜坡式。如果垫层为砂石,则需要在底部铺设一层砂石后再进行碎石垫层的铺设,避免底部表层软土遭到破坏。最后在换填操作完毕后,也需要充分进行压实处理,保证换填过后的土壤紧密性和牢固性,从而提升软土地基整体的加固效果。
4.6冲击碾压法
冲击碾压法也是一种常见的软基加固技术,该施工技术多用于杂填土、素填土、黏性土、低饱和度粉土等地基处理中。在冲击碾压法应用期间,通常会使用冲击压路机进行施工,压路机为轮式压路装置,并配置重型拖车进行牵引。在具体的操作过程中,需要保证冲击碾压作业的效率,一般在各作业节点上的冲击压参数设计为:15600kg 质量、冲击轮 2× 5680kg 质量、三边凸轮型冲击轮、最大瞬时冲击力为 250t、作业速度为 10km/h~15km/h、冲击能量为 25kJ、压实宽度为 2× 900mm、冲击频率为 60min/次~110min/次、最大坡度是 25°、牵引车功率设置大于 225kW。
4.7 粉煤灰碎石桩加固施工技术
粉煤灰碎石桩加固施工技术,通过将水泥、碎石和粉煤 灰进行完全搅拌,然后利用搅拌设备,将固化材料有序的注 入软土路基内部,形成强度较高的桩体,达到提升市政道路 路基稳定性的目的。由于此项软土加固处理技术具备良好 的操作性能,可以形成稳定的桩体结构,施工流程较为简单,无需使用较多施工材料,所以,在市政道路软土路基加固处 理中,被广泛运用。虽然此项软土路基加固处理技术存在诸 多优点,但是,也存在一定缺陷,在实际加固处理施工环节,容易出现堵管,主要是因为混凝土泵送期间,泵送的软管弯 曲半径较小,会对混凝土输送速度产生一定影响,从而发生 堵管现象,因此,施工人员要加强处理力度。为了保证粉煤 灰碎石桩加固施工技术在市政道路软基处理中得到良好运 用,施工人员要严格控制粉喷桩的转速,并加强材料控制力 度,不断提高市政道路软基加固效果。
5结束语:
从总体上来说,市政道路软基加固作业期间,注重多重因素的考虑分析、科学应用土木合成类材料,并做好塑料排水板作业、砂石垫层的换填作业、水泥搅拌桩、现浇混凝土管桩、预应力管桩的加固作业,同时,还应当结合市政道路项目具体建设标准、实际地质情况及加固要求等,实时调整软基加固作业方案,为确保市政道路总体建设施工质量提供可靠保障。
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