软基处理施工技术在市政公路施工中的应用

发表时间:2021/5/19   来源:《城镇建设》2021年第4卷4期   作者: 钟晨媛
[导读] 市政工程建设中做好地基加固处理能够提高基础质量,延长市政工程使用寿命。
        钟晨媛
        上海弘路建设发展有限公司 上海市 201499
        摘要:市政工程建设中做好地基加固处理能够提高基础质量,延长市政工程使用寿命。在市政工程项目建设中,施工单位应该结合不同的地理环境和施工特点,选择相对应的地基加固方法,以确保软土地基加固效果,提高基础质量安全。
        关键词:市政公路;软土地基;施工技术;应用分析
        引言
        地基在市政公路工程项目建设中发挥着非常关键的作用,地基的质量直接决定着整个工程项目的施工质量及使用年限。在市政公路施工中,软土地基是整个工程的建设难点,目前用于市政公路工程施工的软基处理技术较多,在具体使用时施工人员应综合项目的实际情况选择对应的软基处理技术。就软基处理施工技术在市政公路施工中的应用展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
        1软土工程的特点
        1.1土壤透水性能差
        通常情况下,市政公路施工是对旧路的改造或者重新建设,该项工作在实施过程中难免遇到软土地基情况,为有效确保市政公路工程的建设质量,需要做好软土地基处理工作。在具体实施该项工作的过程中,土壤中含有大量的水分是其中一大特点,这种情况对土壤的透水性能产生的影响如下。
        1.2土壤承载能力差
        从承载力的角度考虑,软土地基土壤的承载力比其他土壤的承载力差,这种现象存在的主要原因是土壤的含水量较多,导致土壤地质比较柔软。因此,在具体实施市政公路软土地基施工作业的过程中,需采取相应的措施,以最大限度保障软土地基的施工质量,以免引发地基变形情况。
        1.3土壤抗剪强度差
        因受到软土地基土壤较多含水量的影响,导致土壤的抗剪强度相对较差,通过大量的调查研究得知,通常情况下, 软土地基的抗剪强度约为30 kN/m3,显然,这一强度标准无法满足市政公路工程质量建设需要,因此,需加大对软土地基的处理力度,确保其满足质量标准要求。
        2软基处理施工技术的应用原则
        (1)因地制宜原则。因不同类型的工程项目及实际情况不同,这就使得所用的技术方法也不同。比如,当所处理的软土地基的面积相对较大时,需选择一定的范围进行试验,
        并在此基础上采取针对性的处理措施。
        (2)环境保护原则。在完成软土地基的处理工作之后, 通常会伴随大量的淤泥产生,需合理处理这些淤泥,以免污染环境。此外,在落实地基排水处理工作时,一旦操作有误, 则污染周边的水源,从而影响周围居民的生活质量。
        (3)安全施工原则。在实施软土地基处理工作过程中,易出现滑移及基坑坍塌等事故,从而对施工人员的人身安全产生威胁。由此可见,需加大对安全管理工作的重视力度,强化施工现场安全管理及相关人员的安全培训工作,最大限度保障施工安全。因此,一定要严格加强对相关人员的培训和现场的安全管理,确保将安全隐患降到最小范围。
        3软土地基对市政公路施工的影响
        3.1沉降
        结构松散是软土地基的一大特点,因此难以支撑市政公路的长期稳定运行,如果运输量较大,就会加剧道路的安全隐患,其中,沉降现象是影响较大且较直观的问题。一旦市政公路工程出现沉降现象,就会引发路面塌陷等一系列结构损坏问题,在解决这类问题的过程中,不仅会严重损耗物力、财力及人力,同时还会影响到人们的正常出行,对市政公路的正常运行带来阻碍。
        3.2强度和稳定性下降
        因软土地基缺乏一定的抗剪强度,导致市政公路工程在建设的过程中难以承受路基路面以外的荷载作用,从而在路基的局部及整体伴随剪切破坏性问题,同时引发路基失稳及路基塌方现象。
        此外,如果在实施市政公路工程施工的过程中未能采取妥善的软基处理方法,则会加剧路面塌陷问题,从而引发严重的交通事故,这样不仅会使施工企业的经济遭受损失,还会直接威胁到人们的出行安全。
        4软基处理施工技术在市政公路施工中的应用
        4.1预应力管桩施工技术
        预应力管桩是市政公路施工中一项先进的施工技术,该项技术主要是借助静力压入或者锤击贯入的方法,把桩送到地基持力层的一种施工技术。该项技术具有施工速度快,单桩承载力高的优势,而且桩身的制作不需投入大量的成本, 具有很好的处理效果。
        技术工作者通常在对软土地基进行处理的时候,需根据实际地基的松软情况选择对应的加固位置,并借助打桩的方法, 在合理的位置完成预制构件的设置工作。此外,在实际落实预应力管道施工作业的过程中,技术工作者要了解软土地基的加固范围。有效提升整个市政公路工程的建设质量,就需技术工作者使用更多型号的管桩,并依据工程项目的实际情况选择相应管桩的数量及型号。
        4.2浅层处治技术
        在我国市政公路工程建设中,软土地基是一种常见的地基类型,因此,合理运用软土地基处理技术是保障公路工程施工质量的关键。常见的软土地基处理技术主要有预应力管桩施工技术、浅层处理技术、深层搅拌桩技术及强夯技术等。一旦在实施市政公路工程施工作业的过程中,出现复合地基及排水固结等问题,施工人员需做好地基浅层处理工作。如果软土地基的深度低于5 m,需选择具有较强综合性的处理方法,这样不仅能有效强化压缩的模量,同时还能增强地基的抗剪强度。在市政公路工程中,合理运用浅层处理技术,能够最大限度确保市政公路的建设满足沉降要求。
        4.3深层搅拌桩技术
        常见的用于深层搅拌桩施工技术的固结剂为水泥,通过使用深层搅拌机能够完成对地基深处软土的搅拌工作,以有效增强地基的整体性及稳定性,从而达到提升地基强度的目的。

施工人员在实施软土地基施工作业的过程中,可依据上部结构的需要获取不同的加固土体。加固后土体的常见形式有柱和壁形式。在天然地基的情况下,使加固土体有效结合, 能够得到复合地基,从而强化地基的稳定性。此外,深层搅拌桩技术还具有施工高效、操作简单及施工成本较低等多方面的优势。
        4.4强夯技术
        强夯技术于20 世纪60 年代出现,该项技术是一种振动固结的方法,其优势在于操作简便、使用成本低,因此,在市政公路软土地基施工中得到了广泛应用。无论是在国内还是国外,强夯技术的运用缺乏理论知识的支撑,因此,在实际使用该项技术时,需做好充分的准备工作,如应在施工前做好试夯处理,在此基础上结合试夯据数据,对施工中需夯实的时间、次数及能量进行分析。
        4.5高压喷射注浆技术
        该项技术是一种常见的技术方法,该方法的使用需借助高压喷射机械,将具有良好固结性能的材料和等高强度的水泥喷射到软土地基中,起到强化整个地基强度的作用。其中, 高压旋喷桩需用到高压旋喷流,以此来对土地进行切割、压密及混合搅拌,确保土粒和浆液混合均匀,并在土壤中以固体的形式存在。如今,所用的高压喷射注浆技术施工压力已高达40 MPa,经过详细划分可将其分为高压和超高压,并且能将施工强度控制在25~40 m 范围内,同时,加固体的有效直径高达2 m,具有强度稳定的特点。旋喷法的运用能够有效控制具体的加固范围,并且形成水平桩或垂直桩,同时还能使桩柱体之间保持固定的间距,合理规范硬化剂的实际使用量, 从而达到有效提升软土路基强度的作用。目前,高压旋喷桩处理深度较深,通常情况下最大深度可达30 m。该方法比较适合用于含有淤泥及粘土等含水量较大的软土地基中,且具有很好的使用效果。
        4.6换填加固技术应用
        换填加固技术,顾名思义就是对当前不良的软弱土地层进行挖取,然后填上符合设计要求与质量标准的填料,并进行压实作业,以保证当前地基土质条件能够符合项目建设要求。由于不良软土结构不能满足施工现场建设要求,对于换填加固的方法可以取得不错的效果,但是由于换填技术工程量大,人员、设备投入大,施工成本较高,适用于软弱土层较浅的情况,在具体应用中施工单位需要结合现场情况确定是否选择换填施工技术。换填加固方法的应用能够进一步提高基础结构的耐腐蚀能力和地基承载能力,通过不良土的替换改善原软土地基渗水性差的弱点,避免施工中由于土壤结构不稳定所造成的沉降、塌陷等质量缺陷,与此同时,换填加固技术还能够提升路基结构强度,实现压缩固化的效果。
        4.7排水固结技术
        排水固结对于软土地基含水量高、地层不稳定的情况能够起到很好的改善作用,排水固结主要技术原理是在软土地层中设置相应的排水措施,以此保障软土地基中的水分能够有效的排出,从而提高地基稳定性和承载能力。从当前来看,排水地基主要体现在降水预压、真空预压、沙井堆载等方法。降水预压技术主要是通过井点抽水的方式,降低地下水位以提高土壤强度,实现预压加固的效果,这种技术方法能够在很大程度上降低对土层的破坏,以保证施工项目建设的顺利进行。真空预压是通过砂垫层覆盖保温膜,从而使地层与大气达到隔离效果,利用真空装置抽取其内部的空气,达到加固预压的作用,这种方法技术应用对于现场局限性较大,市政工程施工处理中还应该结合实际情况,做好相应的选择。沙井堆载预压主要是通过相应的机械设备对土质颗粒进行压实作用,改善软土地层饱和性土特征,达到快速加固的效果。
        5软基基坑施工注意事项
        5.1做好软土地基层的保护工作
        对于市政公路工程施工质量而言,做好软土地基的处理工作非常关键,因此,在实施软土地基处理工作的时候,应充分重视相关的注意事项,有效保障施工质量。在具体施工的过程中,要求施工人员做好软土地基的保护工作,由于软土地基比正常地基的结构强度低,再加上软土地基土壤具有流动性的特点,因此,在实施地基施工作业时,需强化对土壤的保护力度,以免破坏地基土壤的持力层。
        5.2做好软土基坑的位移检测工作
        因市政公路工程中软土地基的土壤含水量相对较多,所以使土壤具有流动性较强的特点,面对这种情况,在实施软土地基处理工作的时候,需施工人员检测好地基的位移,一旦在检测过程中发现位移的数值超出了施工特定值,就需采取对应的措施予以补救。如要求施工人员运用支护或支撑的方法对地基加以固定,以免因过度位移而引发塌方现象。
        5.3加强对基坑的高频率检测
        施工人员在实施市政公路软土地基施工作业的过程中, 需做好基坑的检测工作,尤其是在地基施工的中后阶段,一些地段的地基修筑工作已完成,但还未投入使用,此时,施工人员需加大对这些基坑的检测频率,最大限度保障基坑的建设质量。同时,施工单位也可通过使用聘请专业检测人员的方法完成基坑的检测工作,对于基坑位移量及基坑变形量的检测,需确保其投入使用之后的质量。
        5.4加强对应用垫层方法的运用
        通过进行相关研究可发现,在实施市政公路软土地基处理工作时,垫层方法是最为有效的使用方法,该方法在工程学界中已得到了广泛认可。该项技术的施工核心是人为做好地基软土土壤的更换工作,这样一来能有效提升地基的稳定性及强度,从而满足目前市政公路工程项目对地基强度的要求。
        结束语
        综上述,随着城市化建设的快速发展,市政工程建设水平不断提高,针对市政工程建设背景下所遇到的软土地基情况,结合软土地基自身特点。选择针对性的处理技术具有重要意义。从工程项目实际情况来看,软弱土地基所造成的基础塌陷、沉降等问题是较为严重,因此施工单位应该结合现场实际情况,采用正确的地基处理方式,以提高基础结构性能,降低由此造成的质量缺陷,切实保证对市政工程建设的顺利进行。
        参考文献
        [1]杨尚.公路工程软基处理绿色施工技术应用研究[J].交通节能与环保.2020.16(06):119-122.
        [2]王健.软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].绿色环保建材.2020.(11):94-95.
        [3]郑先伟.软基处理技术在公路工程施工中的应用概述[J].四川水泥.2020.(10):92-93.
        
        
       
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