黄叶曼
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摘要:软土在我国的沿海和内陆区域都有大规模的分布,在一定的外荷载作用下会产生明显的沉降。软土是软弱黏性土的简称,属于特殊土中的一种。软土具有含水率高、孔隙比大、压缩性高、结构性强、灵敏度高、强度低、抗扰动性差、渗透性差,层间物理力学性能存在较大差异等特点。因此,面对道路软土地基问题,必须结合实际情况以及该地区的技术实力进行综合分析,从而找出最好的软土地基处理方法。基于此,本文详细分析了道路工程软土地基处理方法的选择。
关键词:道路工程;软土地基;处理方法;选择
引言
我国的道路工程建设中经常出现软土地基问题,如果不对软土地基进行一定的处理,就会产生道路沉降等问题,直接对道路路面造成损坏,消耗大量人力、物力以及财力,影响人们的日常出行,为城市发展带来负面影响。因此,当软土地基不能满足使用的相关要求时,需要对其进行人工加固处理。如果不妥善处理这些软土地基,就会对工程建设的质量和工人的生命安全造成巨大的安全隐患,这就对加固软基的技术提出了新的要求。
1软土地基问题阐述
软土通常指强度低、压缩性高的柔软土质,一般分为海岸地区的淤积软土、山地地形的淤泥土与平原地形的淤泥。软土地基具有地基含水量高、浸水性强、孔隙率大、透水性差,结构不稳定等问题,在荷载下土体灵敏度高,容易发生地基沉降问题,出现道路塌方、路面开裂等事故。所以在遇到软土地基问题时,必须掌握软土地基的特征,分析软土地基问题发生的原因,对软土地基路段进行充分考察及调研工作,结合各种软土地基处理方式进行分析,作出有针对性的施工方案。减少软土地基问题对道路建设工程产生的不利影响[1]。
2软土地基施工流程
2.1施工准备
施工前对施工所需的各种设备进行准备以及调试检验,确保施工所需的机械设备无误后进入施工场地。为保证工程可以顺利进行,机械设备需准备两套并进行替换使用,以免由于设备问题造成工程延期。
2.2对地基表层水进行处理
通过在路基附近地面开挖沟渠的方式消除地表水,降低地基表层含水量,有效消除地表水,为机械设备的进入提供条件,保证后续工作的顺利进行,也对软土中的地表水进行有效利用,避免地表水的浪费。
2.3对下层砂垫层进行铺填
为保证路基的硬度及承载力,在路基底部路面铺设一层砂石,作用就是在软土地基的顶部增设一个排水面,在以后的填土过程中,随着荷载力逐渐增大,可以促使软土地基中的水分固结后从砂垫层渗透排出。为保证砂垫层可以顺利排水,砂石最好选用透水性好的材料,厚度通常为0.6~1m,为防止水返回路基,可以在砂垫层上铺一层黏土,达到密封水的效果,从路基中渗出的水可通过排水沟排出路基,从而进一步提高路基的稳定性[2]。
2.4打插塑料排水板
施工作业中使用插板机,插板机上需要配备相应的板带自动记录仪,同时应对排水板带进行覆盖,防止排水板带在空气中长时间暴露而造成设备老化,在打插排水板时,需要先在下层砂垫层设置 4% 的横坡,之后再打插排水板,排水板预留的孔口长度可以根据水流方向进行弯折,使其可以与砂垫层相通。
3我国常见的软土地基处理方法
3.1置换法
置换法是利用人工、机械等手段,把地面下一定范围内的软弱土层挖去,然后用强度高、性质稳定、抗侵蚀的材料替换,并分层填充压实的方法。设计过程中,应根据《建筑地基基础设计规范》和《建筑地基处理技术规范》,综合考虑建筑物的类型、结构特点和地基所处的地质条件等,确定分层填筑的厚度、宽度和压实方法,确保处理后的地基达到规范要求的密实度和承载力,满足工程建设的强度和变形要求。置换法具有易于施工、施工机械易得且操作简单、工期短、成本低、效果好、作用范围大等优点。
考虑到经济合理的原则和施工成本问题,置换法处理深度一般在2m以内,最大深度不超过3m。置换法处理后的地基承载力参考值为120~150kPa,沉降量参考值为10~15cm[3]。
3.2强夯法
强夯法即利用重锤及夯锤快速下落产生冲击力,从而对软土地基进行夯实处理,使软土之间的孔隙减少,对软土地基土体进行快速固结,全面提升地基土体承载力,避免道路由于基础结构性能差而对道路运行造成不利影响。
3.3复合地基处理法
复合地基处理法是利用专门的机器,把单一的外加剂或按一定比例配好的混合剂送入土层深处与软土拌和,在地下经过各种复杂作用最终凝固成具有一定强度、刚度和承载力的桩体,与土体一起承担建筑物荷载,提高地基强度、刚度和承载力的方法。复合地基具有非均质和各向异性,是因为它由不同强度和刚度的材料组成。该方法具有不需施加预压力、工期短、处理效果显著等优点。但是该法打桩的费用较高,选用时要考虑造价[4]。
3.4加筋地基法
加筋地基法是通过在软土地基中进行钢筋填埋等方式,从而改善土体的力学性能,可以有效地提升软体地基的抗压性,避免地基因为承载力不足而出现路面沉降等问题。
3.5布袋注浆桩法
该法的基本原理是利用织物袋、浆液和土体三者经过一系列物理化学作用凝固成增强体来加固地基。利用压力泵将水泥混合浆液注入事先埋好的土工袋中,在压力的作用下,袋子自下而上逐渐膨胀,在不同硬度的地层,袋子膨胀程度随之不同。超孔隙水压力的存在,会使土体孔隙中的水分沿着桩形成的竖向排水通道流出土体,加快了土体的固结变形,使桩周土体密实。压力作用把袋内浆液中多余的水分挤出,减少了袋内水的含量,从而加速了浆液的凝固,提高了桩体的承载力和强度。当被动土压力小于袋内的压力就会存在压力差,使得袋内浆液膨胀,进而挤压土体形成圆柱状或葫芦串状桩,与桩间土共同承受外部荷载。当浆液强度较低时,由于袋子本身具有较高的抗拉强度,此时拉力由袋子承担,桩体也能起到加固的效果。袋式注浆桩法具有操作简便、适用范围广、深度大、效果显著、成本低、经济效益好、质量容易控制、绿色环保等优点。袋式注浆桩法适用于深厚软弱土层,处理深度一般在60m以内。袋式注浆桩是一种新型的、效果显著的沿海软基处理技术。袋式注浆桩可以有效地控制地基变形,与其他不加筋的土层相比变形要小得多,与其他桩处理方法相比价格比较低。因此,袋式注浆桩法是一种经济有效的软土地基处理方法[5]。
3.6高压喷射注浆法
高压喷射注浆法与深层水泥搅拌法的原理相似,其是利用装置将固化剂材料喷射在软土地基表层,使固化剂材料与软土进行充分融合,通过凝结软土的方式来提高地基的硬度,从而实现对软土地基的加固。
结语
综上所述,加强对道路建设中软土地基的处理具有重要意义,市政道路建设相关人员必须加强对软土地基处理方法的研究与分析,对现有的软土地基处理方法进行革新,研制出适合普遍道路应用的软土地基处理方法,并针对不同道路的实际情况选择不同的软土地基处理方法,杜绝道路工程出现安全隐患问题,为道路工程建设健康发展提供保障。
参考文献
[1]钟伟文.市政道路工程软土地基处理技术措施研究[J].四川水泥,2019(12):61.
[2]林经光.市政道路工程软土地基处理技术措施分析[J].绿色环保建材,2019(11):106-107.
[3]柏江源.道路工程软土地基处理技术措施分析[J].广东蚕业,2019,53(10):51+53.
[4]张超.道路工程施工中软土地基处理技术探究[J].工程技术研究,2019,4(14):72-73.
[5]徐光辉.道路工程软土地基处理方式分析与选用[J].城市道桥与防洪,2019(07):53-55+10.