王莹楠
中交园林(山东)有限公司 山东省济南市 250000
摘要:随着城市化进程的快速推进,越来越多的市政道路开始投入建设。虽然在科学技术有力的支撑下,施工过程中经常使用的软土地基沉降技术取得了良好的进展,工程地基的稳定性也大大提高。但是,有些问题依然存在。所以要根据地质的实际情况,全面考虑工期及资金问题,积极采取措施加固处理软土地基。本文认真分析设计了道路施工工程中如何处理软土地基沉降。
关键词:软土地基;市政道路工程;路基沉降
前言
近年来,随着中国城市化进程发展迅速,这对城市面貌提出了较高的要求,对老旧的市政道路进行改造是大势所趋。由于软土地基市政道路存在的时间较长,已经处于固结状态基本不会出现明显的沉降差异,但在道路加宽施工完毕后,老路基稳定凝固的状态遭到破坏,容易与新路基之间产生沉降差异,导致建筑物下沉、路面破裂甚至爆管等工程事故。在国内公路加宽工程有着不少的成功经验可以借鉴,但市政道路管线较多,沿途大多是高层建筑群,与公路情况大不相同,从而使得软土地基市政道路建设的难度与挑战较高。
一、市政道路工程中处理软土地基沉降的重要性
简单来讲软土地基就是软土层,可以将其分为黏土、粉末状土以及较少的沙土和颗粒状泥炭等土质。在市政道路加宽施工过程中多多少少都会受到这些土质的影响,一般会导致软土地基上的建筑物出现下沉现象。所以在施工时,必须使用沉降处理技术,以确保地基能够很好地投入使用。由于软土土质特殊,会对地基承载力、透水性和排水性等造成较为严重的困扰,也影响了市政道路工程的施工进度。在施工期间,可以利用一些对应的方法提升软土层土质硬度。但我国国土面积较大,各地土质不同,所以处理软土地基沉降技术应用范围也不同。在使用沉降处理方法时,需要考虑当地土质条件,合理的加以创新。
二、控制沉降差异的标准
在市政道路加宽的施工过程中,新老路基之间沉降差异过于明显是急需解决的问题之一。路基之间沉降差异明显,将导致道路表面发生开裂、路基稳定性降低、行驶舒适感较差等一系列问题的出现。那么非常有必要对路基沉降实行控制,再根据路基力学相应情况制定路基沉降标准,将沉降差异控制在合理标准内,结合多件工程案例分析,可将老旧路基沉降差异控制在不超过9厘米的范围以内,并根据不同沉降情况考虑路面变化,要求最大横向边坡率低于0.4%,在市政道路加宽施工时,可根据当地土质情况参考以上数值,从而达到降低路面沉降差异风险的目的。
三、市政道路工程处理软土地基应用策略
参考近两年来某个市政道路施工过程,这一地段土质环境较好,但厚度和含水量都远远超出了基础标准。所以,设计人员首先使用了表层处理方法解决土质和含水量较多的问题;然后使用深层处理方法解决软土地基厚度超标的问题。同时,在施工开始前,可以采用强夯法、加载预压法和高压旋喷注浆法等方法降低软基环境下其他的不良影响。
(一)表层处理设计方法
沉降处理人员针对市政道路工程项目施工过程中,软土地基土质较好并且含水量大的地段采取表层排水法,对沉降实施控制。在工程开始之前,为减少地基施工时的含水量,可通过挖掘排水沟的方法不仅能将地基中多余的水排出,还可以在工程完工后继续使用,这样一来,既能提高建筑的排水性也能稳定地基的结构。
(二)深层处理设计方法
首先可利用垂直排水井的增压和抽水功能,以实现处理软土地基中水量过多的问题,达到控制软土层水量的目的。
然后将水泥材料喷入软土土体中,使用搅拌装置将土体搅拌成较为坚固的凝胶体,于是,软土地基的稳定性得到有效的提升,进而减小软土地基沉降带来的危险。
(三)沉降环境处理设计方法
1.加载预压法
沉降施工处理开始之前,可以对软土地基使用加载预压法使其更加固结、紧实,后续就算卸掉预压荷载,地基结构也已经加强,可以很好的完成控制沉降的目标。假如地基土质的特点是渗透性较差,沉降处理人员需先在地基中设置砂井、塑料排水板等竖向排水体,使土体中的水排出,逐渐固结。需要重点关注的是,为控制软土地基环境使用竖向排水体时,堆载施工材料可选用土石方或其他填料。至于垫层材料的运用,要选择渗透性能不小于10m/s的、含泥量不能超过3%,并且要搭配直径大小一致的中粗砂。这样进行施工能达到一举多得的效果。
2.高压旋喷注浆法
想要形成与原水泥土对应的增强体,可运用高压旋喷注浆法,将钻机设备上带有喷嘴的注浆管钻入指定地方后,利用压力高达20MPad的浆液和水对土体实行冲切。详细来说,在浆液喷射时,进行提升与旋转可以形成定喷、摆喷和旋喷。注浆法也有三种选择如,单管法、二重管法以及三重管法。软土地基环境从而可形成复合地基,达到减小沉降和控制受载力的目的。目前该方法仅适用于人工填土、砂土和粘性土等较差的地质环境。
3.强夯法
如果施工开挖面积较大、土层较厚的软地基可以采取强夯法。在施工开始前,需要对夯锤和落距之间进行精细的计算测量,保证夯锤的每一次敲击都能达到理想的预期。除了这些,还要关注夯锤的使用时间,如果时间过长夯锤底部会出现磨损导致使用效果受到影响。夯锤敲击之前,应对夯实点与实际落锤的地方进行对比查验,一旦发现位置相差较远需尽快调整。由于软土地基受力较差,施工过程中除保证工程质量外还要定期检查强夯法处理技术,重点关注夯锤后土层沉降。即使工程完工后,也要保持每周检验一次软土地基质量,以防后期出现沉降危害工程整体质量。
4.砾垫层调换法
由于砂砾土透水性能良好,可刨出软土地基中的软土,然后将相等重量的砂砾土填充进去换掉软土,这就是砾垫层调换法的基础原理。但是使用这个方法也有不少的要求,如首先,砂砾垫层的厚度不得超过25cm,其次,要想替换效果良好,砂砾品种也要进行科学的挑选,在保证砂砾干净的同时,含泥量不能高于5%。再次,要想软土更加紧实,可在处理时加入一定量的水,然后进行碾压。最后,对于软度较高的土层,在沙砾中掺入一些生石灰,可以有效吸收软土层中的多余水分,进而改变土层性质。在与以上方法对比时,发现这个办法虽然工程量大且要求排水性能较好,但是安全性高是不可否认的,而且施工结束后会发现使用这种方法建造出的地基受重能力更强。
结束语
总的来说,在市政道路软土地基施工过程中沉降处理技术尤其重要,影响着我国城市道路能否正常运行通车。由于软土地基情况非常复杂,本文以上总结的处理方法也只能针对部分土质情况。所以,相关工作人员的创新和探索不能停止,从而达到提高道路建筑工程质量的目标,延长道路平均实用年限,确保人们的生命和财产安全不受影响,为人民提供优良服务的同时,加快国内城市化建设的脚步。
参考文献
[1]包永军.市政道路软基处理方案设计及调整分析[J].科技视界,2021(17):36-37.
[2]徐瑞.探讨市政道路软土地基处理方法[J].科技资讯,2020,18(17):38+40.
[3]柏江源.软土地基市政道路加宽工程路基沉降处治方法[J].江西建材,2020(02):54+56.