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摘要:路基是路桥工程的重要组成部分,其稳定性影响着公路和桥梁的正常使用,因此在市政路桥工程实际建设的过程中,建设单位必须要对软土地基路段的施工提起重视,以保证路桥工程的整体质量。基于此,下文将对市政路桥工程施工中软土地基处理技术展开详细的探究。
关键词:软土地基;处理技术;市政路桥工程;施工应用
1 软土地基概念
路基是市政路桥工程建设的重要基础,直接影响道路和桥梁的性能以及使用寿命。软土路基是以不良土质为基本,这成为当前制约我国市政路桥工程发展的关键性因素,这也成为全球性的共同难题。软土作为特殊的土质,大多出现在潮湿地区的湖泊和沼泽地、含水率高的湿地、孔隙大的土层地区,最主要表现为抗剪强度低,导致在施工过程中难以固结,影响了整个市政路桥工程的进度。同时,施工后容易出现土质沉降的问题,造成地基或者路面的破坏。我国市政路桥工程施工中常见的软土包括含有淤泥的土、填充用的土以及压缩性比较好的土。保证市政路桥工程的施工质量,就需要应用科学的软土地基处理技术,针对不同的市政路桥工程进行施工,推动我国基础建设的顺利进行。
2 市政路桥施工中软土地基处理的意义
软土地基在路桥施工中有着广泛应用,这主要是由于软土地基具有一定的施工优势。软土地基成分包含软黏土、有机土、泥炭和粉粒,但是软土层下部水位较高,若水位接近施工材料,施工材料就会受到腐蚀,降低其实际性能,甚至还会使市政路桥工程产生大规模沉降。软土地基在市政路桥工程施工中的使用会导致路面开裂,如果路基稳定性较差,那么就会干扰到大众的行车安全和行车稳定性。另外,软土地基如果没有得到有效的处理就会产生凹凸不平的现象,影响路桥工程的实际效果,无法达到预期作用。
3 软土地基处理技术在市政路桥工程施工中的应用
3.1 加载压实技术应用
此技术属于固结的一种静态技术,对软土地基强加荷载,以人工方式来压缩土体,使其产生超载沉降现象,实现软土地基加固、强化的目的。该技术单一使用时的加固效果还无法充分达到路桥工程施工要求,需要与其他地基处理技术相配合。应用加载压实技术以前,需要分析软土地基厚度、含水量等,并对加载重量展开精确计算。若软土地基的地下水位较低,还可打入钢板辅助加固,使地基在施工过程中保持稳定,避免附近土体、建筑物受到软土地基处理施工的影响。在路桥工程中,通常选择重量在20t的重锤,提升至地面15m处放落,短时间内对地基进行挤压促使其发生物理形变,挤出土壤中多余的水分。但排水工作往往需要较长的时间,致使工作量增加。要求施工过程中做好流程规划、设备检查、排水渠设计等工作,尽量控制地基处理周期。由于加载过大容易在一定程度上降低地基稳定性,需要让加载的速度缓缓增加,每次加载确保地基稳定以后方可进行下一次加载。除此之外,工作人员应进行细致的观测,严格控制地基沉降的范围和速度。
3.2 涵洞处理及夯实处理
市政工程路桥施工中会涉及填筑施工,在涉及这种施工作业的时候,施工人员可以在路桥前后位置分别进行填土强化涵洞处理。施工人员在实际操作的时候为了加速涵洞固结现象,避免路桥工程存在不均匀沉降,可以在桥头两面进行超载预压作业,作业范围为桥头两面的100m内,超载预压作业可以进一步提升路桥工程的承载能力,还能够显著降低路桥沉降。涵洞施工过程中可以将钢筋混凝土的箱型结构进行扩展,便于工程施工强度得到提升,还能为施工人员提供一定的便捷。在具体施工的时候,如果路堤较高,那么地基沉降量就会提升,而这时则可以选择跨过方式进行施工。夯实处理技术是将重物放在软土地基上,使重物从高处落在软土地基上,对软土地基进行一定的重力增压。
夯实技术不但能在一定程度上提升软土地基的性能和承载能力,还在路桥施工中有着非常广泛的应用。但是大部分施工单位在实际操作过程中,由于这种夯实处理技术的噪声较大,因此在实际施工过程中需要配置相应的隔音设备。
3.3 刚性桩复合地基
刚性桩地基采用提前制作的小型桩、调控灌溉物的管状桩、CFG柱等,与桩周围的土层共同承担荷载的施工方式。随着建筑行业的发展和新科技的引入,复合地基技术取得了突破性的发展。在实际施工过程中,需要综合考虑土质和水文情况,在市政路桥施工方案评审后,应用于路桥工程施工环节。刚性桩复合地基的基本参数和技术要求如下:采用截面边长不大于250mm、长细比例为80:1左右的预制桩,两个桩距离一般不可以小于5~6倍的自身截面直径。刚性桩复合软土处理技术在市政路桥工程施工应用中取得了较好的效果,一方面保证了路桥工程地基的质量,另一方面不会影响整体的工程进度。
3.4 预压沉降法
预压沉降法,是软土地基处理技术之一,主要目的是为了降低地基后期沉降发生的概率。具体施工的过程中,先要预估路桥承重,对每个区域的应力进行分析,在得出结果之后,预先使用大于路桥承重的负载压实地基,从而确保地基的软土层的稳定性可以得到保障。在撤除预压负载之后,软土层在应力的作用下,土层中的间隙会减少,密度会增高,可以达到路桥工程施工的需求。该技术的施工难度较低,较容易实现,施工人员只需要确保负载下放到位即可。但是,就实际应用而言,该技术同样存在弊端,主要体现在两个方面,其一是效率上,预压沉降法主要依靠的是负载自身的重力实现压实目标,由于没有外力干预,所以耗时较长,整体效率过低会直接导致市政路桥工程无法如期交付。其二,沉降法针对小面积软土地基处理优势明显,对于大面积软土而言无法短时间内配置相应的负载,而且大面积软土处理的质量不好把控。
3.5 粉喷桩技术
在市政路桥施工过程中对软体地基进行处理的技术有很多,通常情况下,在处理稳定性较差的软土地基时采用粉喷桩技术。所谓粉喷桩技术就是运用相关设备及技术以钻孔的方式将固化剂通过特殊的压力压入地基中,促使土壤中的水分和压入的固化剂混合产生化学反应,大大降低软土地基中的天然水含量,同时将其固结作用充分发挥出来。在施工之前应该对工程现场的地质状况进行详细勘察,同时测量工程原地高程数据及土工常规实验,做好相关数据及信息的收集和记录工作。另外在运用粉喷桩技术处理软土地基时还应该对各项参数进行细致对比,将其参数比例作为粉喷桩的强度,同时根据实际情况适当的对参数比例进行调整,提高桩施工的质量。倘若想要确保粉喷桩技术的流动性,则可以适当加入一定比例的石膏或者硫酸钠等原料,在增强固结成效的同时形成隐形粉喷桩,进而提高软土地基的荷载能力,随后铺设一层黏性土以及沙土垫层以便确保软土地基路面的平整性及稳定性。除此之外,按期对搅拌状况以及粉喷桩的直径进行详细检查,在钻机使用前后及时检查所使用钻机的钻头,保证钻头的磨损程度不高于2cm,只有这样才能确保成桩的质量。
4 结束语
综上所述,我国市政路桥工程施工过程中施工单位需要派遣一些施工管理人员对施工过程进行监督,认真排查每个施工环节,并使其满足施工标准。结合路桥工程施工过程中地质情况,引进先进的地基处理手段,积累施工经验,在保证施工质量的同时,降低施工支出。在市政路桥工程中,软土地基处理技术的合理使用能够进一步提升路桥工程的整体质量,保证大众出行安全性。
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