解析市政工程施工中的软基加固技术 陈姿颖

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:陈姿颖
[导读] 摘要:近年来,我国的市政工程建设的发展迅速,软土地基极易受到主客观因素的干扰,继而产生质量问题。
        天津广正建设项目咨询股份有限公司  天津  300000
        摘要:近年来,我国的市政工程建设的发展迅速,软土地基极易受到主客观因素的干扰,继而产生质量问题。现阶段,软土地基发生塌陷问题较多,危及市政工程施工建设的有序发展,有碍于市政工程道路工程与桥梁作业进程,增加了道路与桥梁两个工程的安全问题。为此,在市政工程施工建设过程中,应全面推进软基加固工艺,使其处于规范性应用状态,保障工程质量,延长工程运行周期,提升人民生活安全性,发挥市政工程建设功能。
        关键词:市政工程施工;软基加固;技术
        引言
        我国地大物博、幅员辽阔,土地资源极其丰富,地质情况复杂多样,这也为各类工程地基施工增加了难度和挑战。尤其新时期背景下,人们日常出行日渐频繁,地区贸易往来逐渐增多,促进交通运输行业蓬勃发展,在一定程度上增加了道桥工程施工数量。如果工程施工过程中遇到软土地基,将会导致施工单位面临经济和技术等方面的难题。具体来说,软土地基具有易于压缩、承载能力差等特点,无法充分满足工程施工安全性和稳定性需求。尤其地基作为道桥工程中承受应力和在最集中的结构,其施工质量会影响工程整体性能,如果处理不当,会导致道桥工程在长时间投入运行后出现沉降不均、地面变形等危害,严重影响交通运输安全性。因此,在道桥施工过程中,一旦遇到软土地基,需要施工单位从技术、经济、安全等方面综合分析,制定科学、可行的软土地基加固方案,合理采用加固技术,从而为提高工程质量、延长工程使用寿命奠定基础。
        1软土地基融合加固工艺的必要性
        1.1软基强度不足
        市政工程施工建设期间,应对软土地基融合加固工艺,究其原因在于软土地基工程建设所使用的原材料为黏性土,具有较高的含水量、孔隙度较大、透水性不佳、可形成较大程度的压缩问题、抗剪强度较小等。基于黏性土的自身属性与特点,总结出软土地基工程整体稳定性不强,难以承受工程重力,一旦发生较大外力作用时,比如暴风雨,极易降低软土地基整体稳定性,甚至使其形成流动状态。软土地基具有较高的流变性,其抗剪强度较低,相比一般抗剪强度,仅有2/5。软土地基表面附带负极电荷,具有较高的水吸附能力,引起土基吸收较大含量的水,致使土基质的稳定性下降,黏性降低。与此同时,软土中成分不纯,夹杂其他物质,比如杂草,极易造成其稳定性缺失,降低地基整体强度。
        1.2稳定性能欠佳
        在市政工程施工建设期间,软土地基作为道路与桥梁两类工程地基建设工艺,此种施工方案具有较低的稳定性,极易产生变形,在车辆长期通行的背景下,地基承载综合能力降低,从而引发地基塌陷、下沉等事故。与此同时,由地基稳定性引起的地基质量问题,具有较快的蔓延与扩展能力,危及人们出行安全。为此,加强软土地基加固工艺应用,提升软土地基的整体加固效果,防止坍塌、沉降等问题发生,具有应用的必要性。
        2软土路基的特性研究
        2.1软土地基孔隙大含水量高
        软土地基的土壤成分为软土,也就是由细粒土组成的土,其在道桥工程施工中属于不良地基。具有空隙较大、含水量较高等特点,孔隙率普遍大于1,含水量接近或大于液限。这是因为软土地基中的细粒土表面存在诸多负电荷,负电荷会长时间吸附空气中的湿气,导致土存在大量水蒸气,使得土壤含水量不断上升,严重破坏了土体之间的粘结性。在粘结性不断下降的同时,土粒与土粒之间的缝隙也会不断增加,最终使得软土地基形成空隙大、含水量高等特点,并为道路工程施工造成巨大困难,严重影响地基承载性能。
        2.2软土地基土质触变性与流变性高
        软土地基粘结性较低,如果长时间受重力冲击,会导致其产生流变或触变问题。所谓触变性,就是在软土没有遭到破坏的情况下,会呈现固态特征,但是一旦遭到破坏,则会导致其形成流动状态。

而流变性,则是软土在一定剪力作用下,会产生长期、缓慢变形性质。在道桥工程实际施工中,如果施工单位没有采用加固技术处理软土地基,即便施工人员严格按照施工规范和工艺标准对地基进行施工,也会导致工程投入运行后,随着时间不断推移、压力不断增加,使得地基出现变形、流动等一系列问题,而这一问题对于工程整体结构而言会产生巨大负面影响。因此,在工程实际施工中,施工单位需要结合工程投入后实用性和安全性进行综合分析,采用针对性加固措施对软土地基进行处理,尽可能避免软土地基对工程造成的不良影响,从根源上减少工程塌陷、沉降等不良问题。
        3市政道路软土地基处理技术及对比分析
        3.1浅层软土地基加固施工技术
        对软土地基进行处理时,要结合软土地基的深度选择合适的加固施工技术,若软土基地深度不超过3m,则常采用排水垫层或换填加固施工技术。若使用排水垫层施工技术,则要按照300~800mm的范围要求控制垫层厚度。排水垫层施工应选用碎石或砂砾,要确保上述材料具有较好的透水性。同时在进行排水垫层施工时,需注意铺设垫层时,要对路堤脚部位进行延伸,一般应延伸0.5~1m。若使用浅层搅拌加固技术,则要控制厚度小于2m,将水泥和石灰掺入湿陷性黄土、非饱和软土、素填土中,提高土体整体强度。此外,对于较浅层的软土地基而言,工程人员还可使用换填法进行处理。施工人员要按照设计方案对软土地基部位进行开挖,并关注软土层的开挖深度,当与施工方案要求相符时,可将高强度的土体、砂砾等填入其中。完成上述操作后及时进行压实处理,确保处理后的软土地基强度和密实度达标。
        3.2静动力排水固结施工技术
        静动力排水固结施工技术是一种优化整合的软土地基加固施工技术,即将动力固接法与排水体系进行整合,加强对软黏土地基的处理。在具体加固过程中,工程人员要设置排水体系,一为水平排水体系,主要为合理的设置盲沟,并在盲沟的交汇处设置集水井。二为竖向排水体系,主要应将塑料排水板合理的进行放置,此时土地层会受到适量的精力,同时会承受变化的动力荷载,当出现上述超载现象时,土地层中孔隙压力会出现升降变化,此时,孔隙水会从快速排水体系中排出,进而可改善土层的抗剪强度,并降低孔隙比,最终将显著降低工后沉降问题出现的概率,最终地基土将成为超固结土,可保证地基整体稳固性达标。在执行该施工工艺的过程中,主要从以下方面进行了施工细节把控:一是分层填土。在进行填土处理时,以整个填筑土为核心,找出其中间厚度位置,并将约50cm厚的石粉铺设在其中,对分层填土表面进行重力碾压,应分层进行,要求达到工面要求高程;二要全面振动压实铺设的中粗砂,确保达到90%这一基本要求。施工过程中,在淤泥土中会沉入部分砂体,且在排水体系的作用下,抽、排水操作将改善上部淤泥土体性质。上述操作完成后要等待10-15d才能进行后续施工;三是要科学的对盲沟和集水井进行布置,做到及时排水,促使淤泥软土更快固结;四要进行地基清理,要以淤泥土层为基面进行土体清理,在清理的同时要将中粗砂填入其中,并控制填入厚度,基本为1.0m即可。
        3.3合成材料加筋加固施工技术
        采用合成材料加筋加固法进行市政道路软土地基的处理,工程人员要关注科学选用合成材料。在合理使用合成材料的基础上,可有效的对路基荷载进行分散,同时可起到排水、隔离、反滤以及加固作用。合成材料一般稳定程度较高,在抗压、抗拉、抗剪等方面都有较为优异的性能表现。使用合成材料可制作成强度和刚度较高的复合体,包括桩体、墙体等,将上述结构应用在软土地基中,即使路基塑性被破坏,土工合成结构也将有效控制破坏程度,降低沉降幅度,确保破坏程度在可控范围内。
        结语
        综上所述,软土地基加固工艺融合在市政工程施工建设环节中,能够提升市政工程项目的整体品质。为此,应保障市政工程加固工艺操作的规范性,采取多元化加固措施,比如土木合成材料、强夯加固等,以此减少软土地基发生塌陷问题,提升工程安全性。
        参考文献:
        [1]邓富勇.讨论市政工程施工中的软基加固技术[J].建材与装饰,2020(12):41-42.
        [2]马丽红.市政工程施工中的软基加固技术探讨[J].科学技术创新,2020(01):139-140.
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