软土地基加固技术在市政道路工程中的应用

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年10期   作者:禤思达
[导读] 现阶段,我国交通运输工程建设已取得巨大成就,市政道路占据较大比重,
        禤思达
        防城港市文旅集团有限公司, 广西 防城港 538001
        摘 要:现阶段,我国交通运输工程建设已取得巨大成就,市政道路占据较大比重,通常按高等级公路技术指标修建,市政道路的修建通常由专业的施工团队和设计团队进行,其修建工期长、工艺复杂。由于市政道路全国分布广,各地区环境不同,其公路产生的问题也不同,当土层存在软土时,会出现软土地基问题,严重影响市政道路的整体稳定性和强度,为后续公路养护增加了施工成本。现阶段软土地基加固技术主要有碎石粉煤灰加固技术、强夯法加固技术、预应力管桩加固技术以及土木合成材料加固技术。针对市政道路软基问题,在选取相应软土地基加固技术时,应充分结合公路特征以及环境特点。
        关键词:软土地基;加固技术;市政道路工程;应用
1 软土工程特性
        软土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土以及其他高压缩性土,这类土的抗剪强度低、压缩性强、渗透性小,具有结构性。软土一般具有以下特性:含水量较高,空隙比大,含水量一般在35%~80%之间,孔隙比为1:2;抗剪强度很低,一般小于20kPa,变化范围不超过25kPa,有效内摩擦角约为20°~35°,固结不排水剪内摩擦角12°~17°,随距地表深度的增加而增大,每米增长率为1~2kPa;压缩性较高;具有明显的结构性,一般为絮状结构;渗透性很小;具有明显的流变性。
2 市政道路软土地基存在的问题
2.1 软土地基稳定性不足
        一般的市政道路都是软土地基,由于软土的自身有含水量高、渗透性小等特点,因此市政道路的软土地基大多处于类似水中浸泡的的状态,大型车辆承载大量的货物,承载力超标,长期经过此处会对此处的软土地基处于超负荷状态,致使软土路面下沉,造成路面坍塌的现象,严重时大型车辆会侧翻,造成不可挽回的经济损失,给城市交通带来不良影响。如果软土沉降不均匀,会导致路面出现大面积裂痕,使雨水、地下水涌入软土地基的结构中,使软土的稳定性不受控制,造成路面结构崩塌,给国家带来经济损失与安全风险。
2.2 软土地及承载力弱
        路面的建设,一般可以承载标准为,1型轴,单轴单轮,7吨;2型轴,单轴双轮,10吨;3型轴,双轴双轮10吨;最高型轴,9型轴,三轴单双双轮,20吨,大货车总重认证标准是,6轴及6轴以上货车49吨,远远超过地面能够承受的范围。由于路面长期经过大型车辆,这些大型车辆超载运行,给路面带来了超负荷压力。长此以往,路面无法承受这个压力,整个路面会产生隆起现象,使路面严重变形,影响交通顺畅的同行,给交警工作人员的工作带来一定的困难。如果在软土地基上修建桥梁或者高层建筑物等,软土地基则会在桥墩柱的巨大负荷下发生坍塌、在高层建筑的巨大压力下整栋建筑都会倒塌,带来一定的经济损失,给人民群众的生命安全造成危害,给施工企业造成不可挽回的负面影响。因此,对市政道路中的软土地基的土质进行强化管理,解决软土地基的承载力、稳定性的问题,减小因坍塌导致的安全堵塞问题,使地基更加稳固,严禁超载车辆的驶入,为车辆能够安全通过提供一定的物质基础条件,为人们出行提供有力保障。
2.3 路面施工阻碍交通
        对于软土地基的修复,确保周围建筑物不被影响的前提下,要对其周围进行开挖,保证地基修复工作的高效率进行,对路面交通存在一定的阻碍作用。因此修复工程期较为匆忙,不能很好的制定一系列的方案进行修复工作,对于细致的准备工作做的不到位,不能很好的将软土地基稳定性差、承载力若等问题进行实质性的解决,为后期的修复工作带来了一定的困难,致使后期需要对路面进行二次修复,更加严重的阻碍了人们的交通出行,形成恶性循环。


3 软土加固技术应用研究
3.1 碎石和粉煤灰加固
        碎石和粉煤灰加固技术是常见的软土地基加固方法之一,施工技术人员结合公路特点,确定粉煤灰和碎石的配合比,然后将其与水泥充分混合均匀,形成强度和黏度较高的石桩,然后在软土地基内填入一定数量石桩,形成一个整体的复合地基。碎石和粉煤灰加固技术操作简单,施工工艺简便,可有效提高混凝土的稳定性和强度,适用性强,然而在实际施工中会出现混凝土堵塞现象,增加了施工成本。
3.2 强夯法加固技术
        强夯法加固技术是现阶段软土地基加固施工中最常用的方法,其加固效果好,适用于工期短、软土地基薄的工程。相对于复合型地基加固具有显著的优势。强夯法加固过程中需要使用砂井,施工前应根据施工环境和气候特征,按照施工规范和设计要求进行,尽量降低施工成本,提高施工效率。强夯法加固技术的原理是通过施加冲击力来破坏原土层结构,包括动力固结、动力密实以及动力密实置换三部分。强夯法夯击功的大小决定了工程土体的沉降情况,夯击力越大,则土体沉降量增多,成正比关系。
3.3 预应力管桩施工技术
        预应力管桩施工技术主要采用离心成型法和预应力工艺制得混凝土预制构件来达到加固目的。施工技术人员结合地基的实际受力特性和相关参数,确定软土地基加固区域,再选用合适的预制构件进行打桩加固施工。第一步为计算地基松软程度,确定软土地基加固位置和范围,保障加固质量,提高软土地基承载能力。科学选择预应力管桩,根据软土地基沉降量和孔隙率大小确定预应力管桩的型号和数量,采用预应力管桩施工加固完毕后,在管桩位置设定相应标志牌,为后续施工提供条件。预应力管桩加固技术所需工期较长,原材料消耗大,成本高,施工中难免会出现其他沉降问题。
3.4 土木合成材料加固技术
        土木合成材料加固技术主要应用于处理较深层的软土地基工程中,在使用土木合成材料加固技术前,应仔细勘察施工现场和环境特征,确定加固后土体的密实度。当工程项目满足标准后,方可进行下一步施工,以防加固技术不当而影响整体道路工程建设质量。土木合成材料加固技术通常采用水泥搅拌桩,使用水泥和石灰作为固化剂对地基进行加固处理,使软土地基和固化剂之间产生一系列化学反应和物理反应,使软土地基最终形成一种稳定性强、整体性好、强度高的复合地基。
3.5 现浇混凝土管桩施工技术
        现浇混凝土施工技术可有效发挥振动沉模壁防渗墙以及振动沉管桩的优势。该技术目前在市政工程中应用较为广泛,其原理为将混凝土填入管桩内,混凝土凝固后其硬度有很大提高,进而提升软土地基的整体强度,以满足市政道路施工要求。然后在管桩顶面撒布砂石,在砂石层间采用土工格栅来提高承载能力。现浇混凝土施工技术操作简单,施工技术人员通过一定培训后即可掌握该项技能,同时,现浇混凝土施工技术还有助于缩短施工工期。
3.6 水泥搅拌桩加固施工技术
        在使用水泥搅拌桩加固施工技术前,施工人员应提前检测施工路段软土地基饱和度,达到要求后即可进行施工。采用水泥搅拌桩加固施工技术应先提高软土地基饱和度,确保地基紧密度。采用水泥搅拌桩加固施工技术需要匹配相应的专业设备,可以有效搅拌软土和水泥。水泥搅拌桩加固施工技术可以在原有的加固基础上进行再次加固处理,可进一步提高地基的承载能力,使市政道路施工质量达到要求。
结束语:
        总之,软土地基的合理处理技术对市政道路工程具有重要意义,对于软土地基出现的稳定性差、承载能力低等进行加固技术的实际应用,从而加强地基的稳定性与承载能力,确保市政道路施工技术的同时,保证人们的正常出行,给路面交通的便利提供有力的保障。
参考文献:
[1]叶妙宝. 市政道路工程软土地基处理技术分析[J].工程建设与设计,2020(13):42-45.
[2]胡君胜. 市政道路软土地基加固技术的应用[J].安徽建筑,2020,27(06):112-113.
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