道路工程施工中软土路基的有效处理措施分析

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年第5期   作者:张振龙
[导读] 在进行道路工程的施工过程中,遇到软土路基的情况非常普遍

        张振龙
        中誉设计有限公司新疆二分公司
        摘要:道路工程施工下软土路基是一种常见的不良地质情况,软土地基对基础稳定性、安全性造成一定影响,对此还需要做好软基处理技术以提高道路基础质量。下面文章对道路工程软土路基施工展开探讨。
        关键词:道路工程;软土路基;路基施工;施工技术
        引言
        在进行道路工程的施工过程中,遇到软土路基的情况非常普遍。软土路基有着含水量高、压缩性差、透水能力弱等特点,主要出现在河流、沿海与湖泊区域。在进行软土路基施工时,一定要结合当地实际情况,对各个因素进行全面考虑,进而选择有效的处理技术进行施工,这样能够避免路基发生沉降或位移,提高道路工程施工质量,保障人们的出行安全。
        1软土地基特点和危害
        1.1软土地基特点
        第一,软土地基的含水量非常高。存在于软土地基表面的负电荷会吸走空气中的水蒸气,最终导致土地内部的存水量变得越来越丰富。第二,多数软土地基内部的强度较低。软土地基内部的众多缝隙会让市政道路在建设的过程中出现较强的安全隐患,最终也就直接降低了道路使用的年限。软土地基抗剪强度低会在一定程度上增加施工的难度。广大施工单位需要全面重视这一方面的问题,并在施工前做好相关准备。第三,软土地基会受到较大的冲击。如果没有采用合适的方法进行加固,就会让软土地基出现松动,甚至诱发道路坍塌。因此,在实际建设过程中需要严格遵循软土地基流动性较强的特点。
        1.2软土地基的危害
        第一,软土路基土压实不足造成路基变形裂缝。施工时路基土的压实度不足、不均匀导致路基变形裂缝。该类裂缝与软基的变形和稳定性无关。第二,软基浆体注入时引起土体变形。软基注入浆体会引起周围土体的固结压密变形和塑性挤动变形。软基注浆修复分为两个阶段,第一个阶段是注浆时,下土体有效应力没有增加,路基强度也没有增加。第二阶段是注浆完成后,由于排水固结作用,增加了土体强度,有利于软基稳定性。由于注浆体积等于挤出的变形体体积,因此可以认为具有特定几何形状和尺寸及边界条件的软土路基,其侧向挤出变形量与软基中的注浆量呈线性关系。当土基处于临近滑塌的塑性变形时,则侧向挤出变形会进一步增大,出现明显拐点。第三,路基坡脚施工作业产生的卸荷效应造成软基变形。在路基坡脚处进行干塘、挖塘及基坑开挖等施工作业所产生的卸荷效应,会导致软基产生较大的水平向变形,进而在路基上产生裂缝,甚至发生路基失稳事故。卸荷效应产生的路基裂缝在弹性变形阶段、屈服阶段及滑动破坏阶段均有可能会出现。卸荷效应裂缝也可分为软基变形裂缝、临滑裂缝、滑动裂缝及滑塌裂缝等四类。第四,不同软基处理方式造成交界处裂缝。软基或填土荷载在空间上分布不均匀,以及软基处理方式在空间上的不同,均会导致差异沉降。当差异沉降造成的剪力大于路堤填土的抗拉(抗剪)强度时,则会在路基上形成裂缝,这种由于差异沉降产生的裂缝为差异沉降裂缝。
        2道路工程施工中软土路基的有效处理措施
        2.1深层搅拌桩处理法
        在进行深层搅拌桩处理法时,首先选用合适的固化剂,随后利用深层搅拌机械,搅拌软土层下的软土、砂石以及固化剂,使其形成复合型路基。对于软土路基进行深层搅拌桩处理会不断提高软土路基的强度,新的复合型路基具有高抗压强度的特点,从根本上提高软土路基的承载能力。深层搅拌桩处理法对于粉土、沙土以及淤泥质土有良好的效果。复合型路基的质量受到软土处理深度以及项目实际地质的影响。因此,在进行深层搅拌桩处理法时,需进行地基承载力和单桩荷载检验,从而保证施工质量。


        2.2粉煤灰石桩技术
        粉煤灰石桩技术是最常见的软土加固技术。将碎石、石屑和其他不同的物质有效地混合在一起,并确定合理的配合比,就可以形成强度较高的石桩。如果在桩和桩之间形成复合地基,就能够在短时间内避免出现地基下沉的情况,并在无形中增强地基的承载能力。粉煤灰石桩技术施工的过程非常简单,且施工过程中几乎不太需要多少材料,因此也不会对环境造成很大的影响[3]。在实际施工时可以在分析不同的土质和荷载的要求之后,通过使用单打法和复打法来进行施工。但是,目前这种施工方法使用的范围还不够广泛,必须在确定有关的参数之后再进行正常施工。
        2.3土木合成材料施工技术
        在处理软土地基时,相关工作人员还可以利用土木合成材料施工技术,相关施工人员需要结合实际施工情况和施工要求,对现场施工条件的相关数值进行精准性测量,制定科学而完善的施工计划和施工方案,加强对地质条件和水文条件的数据记录。并且还要了解软土路基的密实程度,利用振动法对软基路段的密实度进行精准性检测,从而为后续的施工奠定坚实基础,在对数据进行测量和整合后,要精准确定土木合成材料加固技术实施过程中的地基密度,保证提升施工质量。在加固土木合成材料的过程中,为了形成土木合成材料层,要将材料完整投入到施工路段中,并且还要对这一材料进行再次加固处理,不仅可以保证软基加固技术连续实施,还有助于提升整体加固技术的实施效果。
        2.4排水处理法
        在市政道路施工中,针对软土地基的加固处理,考虑其含水率及孔隙较大,通常会采用排水处理法进行软基的加固。具体包括表层排水法和塑料板排水板法这两种方法。首先,针对含水率较大但是土质较好的软土地基,一般会采用表层排水法进行处理,具体的操作过程中在路基两侧挖一定深度的排水沟,然后使用透水性较好的碎石回填至沟内,形成盲沟,以此将路基范围内的地表水排除,可以起到降低含水率和重新固结的作用,进而提升路基的承载能力。其次,对于存在淤泥、淤质土、充填土等饱和黏性及杂填土的软基处理,通常会使用塑料板排水法进行加固处理,这一加固方法可以起到良好的处理效果,并大大缩短软基固结的时间。目前施工中所使用的塑料排水板类型多样,有波浪形,也有口琴形等等,其使用原理是用插板机将塑料排水板插入软土地基中,然后通过上部预压荷载作用,使软基空隙中水经过塑料排水板排至上部铺垫的砂层或水平塑料排水管中,之后从其他地方顺利排出,从而加速软基固结的速度。
        2.54软基换填加固技术
        软基换填加固技术可较好服务于政工程软基加固,该技术在市政工程领域的应用较为广泛。在软基换填加固技术的具体应用中,施工单位需派专业人员开展现场勘查,以明确实际的地质结构层情况,对市政工程软土地基的具体深度和分布范围开展深入分析,随后完成科学施工方案的拟定。具体施工需要采用手工挖掘与机械设备挖掘配合的方式全部清理软土层,应做好环境清扫工作,规避环境污染问题。需结合市政工程对质量提出的基本要求优选土料和砂石,以满足换填操作需要。软基换填加固技术的应用涉及材料的配比工作,对材料质量进行检测,需科学制作材料试样并开展针对性试验,保障软基换填加固技术的应用实用性,辅以针对性的材料压实处理,可有效提升市政工程软基的密实度,更好地服务于工程建设质量控制。市政工程软基换填加固技术的应用须结合当地交通拥堵情况和城市建设具体情况,科学编制施工方案,保证软基换填加固技术的应用科学性。
        结语
        综上所述,作为市政道路项目中常见的路基病害,软土路基的处治直接关系道路运营阶段的稳定与安全,是城市基础设施建设的关键问题。在进行市政道路软土路基处理时,还需要结合现场情况选择项合适的软基处理技术,以提高基础稳定性和质量安全,为道路工程建设提供支持。
        参考文献
        [1]韩宏.对市政道路工程中软土路基施工技术的应用探讨[J].地产,2019(20):166.
        [2]程飞.市政道路工程软土路基工程施工技术及管理初探[J].四川水泥,2019(10):36.
        [3]王宙驰.道路工程施工中软土路基的有效处理措施[J].山西建筑,2016,42(9):132-133.
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