中铁二十三局集团第四工程有限公司 四川省成都市 610073
摘要:随着交通运输行业的发展,道路施工标准逐步提升,要想确保道路成品质量满足当下的发展需求,就要通过专业技术手段来提升道路施工质量。我国地质条件较为复杂,软土地基是一种常见的地质情况,会造成路基不稳定,影响行车安全。应用软基加固施工技术,可以保证道路的稳定性。本文将阐述软基加固技术对于道路施工的重要性,同时分析其实际应用措施。
关键词:软基加固;道路施工;应用
引言
影响道路质量、安全性、舒适性、使用寿命的因素中,地基稳定性尤为重要。我国是一个地质结构较为复杂的国家,在河流、平原、沿海地带,软土地质较为普遍,软土地基稳定性差,在软基上的道路必须进行加固处理,才能确保工后的稳定和安全性。
1道路施工中应用软基加固技术重要意义
道路施工前,要加强勘察工作,首要任务就是要掌握地基特性。现阶段,我国交通事业不断地发展,道路的规模和数量不断扩大,也给施工技术和施工管理提出了更高的要求和标准。在道路施工中,软土地基是最常见的地质问题,也是施工中的重难点。道路地基稳定性,关系着道路整体质量和安全问题,因此,不断地完善软基加固技术、加强技术的应用、提高施工技术管理水平对道路工程品质提升具有重要意义,能促进我国道路交通事业的健康发展。
2道路软基的特点
2.1孔隙率大,天然含水量高
软土地基最大的特点就是空隙很大、含水量高,主要是因为软基中粘土和粉土粒等含量高,这些成分在自带负电荷的作用下将周围的水分吸收,在周边排水受限时,长期浸泡造成土粒之间的粘结性下降,土体稳定性降低。
2.2流变性强
软土地基多为软塑、流塑状态,流变性强,在外力的作用下,极易产生变形和位移。
2.3压缩系数高,抗剪性差
软土地基中,土体压缩系数高、抗剪性差决定了软土地基的承载能力很低,如未进行妥善的加固处理,道路发生沉降、滑移开裂甚至塌陷的现象就无法避免。
3软基加固技术在道路施工中的应用
3.1浅层软土处理技术
3.1.1换填技术
在软基处理技术中,最常见就是换填,主要适用于深度不大于3m的软基。该技术是将地基范围内的软弱土层全部清除,分层回填符合要求的填料,利用最简单的置换软土的方式提升地基承载力。软基一般含水量高,换填通常采用透水性好的材料,以保证处理后的地基在长期的水浸泡中不受影响。换填材料有很多种类型,如砂、砂性土、碎石、碎石土、砂砾、石渣、石屑等,这些材料共性为有透水性及力学性质好。该技术优点是简单、直观、高效、不留后患,缺点为处理深度较浅,现广泛应用于各种道路工程施工中。
3.1.2抛石挤淤技术
在等级不高的道路施工中,对于软土地基,可采用抛石挤淤技术。该技术方法是从线路中心线向两侧抛石,靠机械碾压将软土挤出路基范围。一般抛填材料为强度较高且粒径较大(不小于15cm)的片石、块石。该技术的优点是简单、经济、高效,缺点为处理不彻底、质量不易控制、极易产生不均匀沉降,一般应用于施工便道及等级较低的地方道路。
3.1.3添加剂改良土技术
对于表层软土地基,可采用添加剂改良土技术。该技术方法是将水泥、石灰等添加剂按照比例掺入软土中,碾压形成改良土地基。可采用现场机械翻拌或厂拌的施工工艺,摊铺后用重型压路机分层压实,以提高地基承载力及整体性。该技术的优点是原土利用率高,能避免弃土处理问题,缺点是仅适用于表层黏性软土地基,范围较为狭窄。
3.2深层软土处理技术
3.2.1强夯技术
强夯技术是利用重锤高空自由的落下方式进行的夯实,软土地基在重锤作用下土体挤密、固结。该方法较为简单、经济性好,但施工中振动感强,不适用于城市道路施工。
3.2.2预压法技术
预压法技术是通过加载预压,增加作用于地基上的总应力,加快软土地基排水固结。该技术施工较为简便,且可以将地表中多余的水分有效的排除,大大提高地基的紧实度。该技术优点是适用范围广、工艺简单、造价低,但是施工周期很长、不易有效控制工后沉降;通常配合砂井、塑料排水板等技术一并实施可缩短工期,但任难满足高速发展的交通行业的工期需求,故该技术在道路施工中,应用较少。
3.2.3打设竖向排水体加固技术
该技术是在软土地基中打设竖向排水体,通常为砂井或塑料排水板,加快软土地基排水固结。该方法可以加速孔隙中水分排出,减少固结的时间,增强地基承载能力,通常配合预压法一并使用。该技术的施工成本低,工艺较为简单,但是地基固结变形过程中排水效果会受影响、施工周期长、工后沉降难以控制,在工期要求不高的情况下有深度研究的价值。
3.2.3挤密桩技术
挤密桩技术是以振冲、套管等方法成孔后,将填充材料填入桩孔中夯实,形成复合地基。填充材料可为灰土、砂石、碎石粉煤灰、水泥碎石粉煤灰等。该技术施工工期短,处理效果好,但造价较高,在实际施工中有一定的应用。
3.2.4水泥粉煤灰碎石桩技术
即CFG桩,复合地基处理技术的代表,是将水泥、粉煤灰、碎石等按照比例进行混合搅拌成粘结性强的材料,然后在桩孔中浇筑成桩,形成黏性较强的桩体结构。该技术施工工期短、软基处理效果好、质量易于控制,但施工工艺较为复杂、造价高,在对沉降控制要求较高的道路软基处理中有广泛的应用。
3.2.5水泥搅拌桩、高压旋喷桩、粉喷桩技术
该三项技术均为利用专用机械将水泥送入软土地基中,与土体充分混合后形成水泥土桩复合地基。其中水泥搅拌桩、粉喷桩为强制性搅拌工艺,利用钻孔搅拌机械,将水泥与钻孔范围土体均匀混合;前者使用水泥浆,在含水量太大的地基中处理效果不如后者;后者使用水泥干粉,施工控制较为困难易出现卡钻等情况。高压旋喷桩为利用高压泵通过钻机钻杆将水泥浆喷入土体,利用喷射冲击力切削土层,使水泥浆与土体充分混合形成桩体。该三项技术虽工艺不同,但加固原理及成型水泥土桩体的复合地基的加固效果类似;其中高压旋喷桩造价最高,但设备轻便小巧、噪音低,主要应用于建筑物周边或净空受限的施工路段;水泥搅拌桩造价相对较低、效率高、无噪音、无污染,已广泛应用于深层软土地基加固施工中。
3.2.6预制混凝土管桩技术
预制混凝土管桩加固技术是先制作预制桩,后利用锤击或静压施工机械,将预制桩打入软基土体,地面荷载主要通过桩体向深层持力层传递。该技术施工简单、操作性强、处理效果好、工期短,但造价过高,在道路施工中应用较少,主要应用于建筑物地基处理。
3.2.7土工合成材料加固技术
在道路施工中,可以使用土工合成材料作为辅助措施提高处理效果。铺设土工合成材料,可以提高地基的整体性及抗剪性能,还能避免地基不均匀沉降。铺设土工合成材料加固土体性价比较高,不足就是材料容易出现老化,在施工中需要注意铺设工艺问题。
结语
综上所述,在道路施工中,软土地基是最常见的地质情况,要想确保道路的整体性能,在施工中就必须采取加固措施。加固的方式有很多种,要结合不同道路实际情况合理地选择适用的加固技术,按照不同的特点应用到实际施工中,才能确保施工质量、提升道路品质,给人们提供一个良好的出行条件。
参考文献:
[1]陈兆延,陈兆鹰.软基加固施工技术在道路施工中的应用[J].山东工业技术,2017,000(011):133-133.
[2]杨少丰.软基加固施工技术在市政道路施工中的应用[J].中华建设,2020,No.206(03):160-161.
[3]肖永剑.软基加固施工技术在市政道路施工中的应用研究[J].名城绘,2020,000(004):P.1-1.