探究软基加固技术在道路施工中的运用
2015-10-21潘炼珠
潘炼珠
【摘要】本文通过对道路工程中软土基的主要特性进行分析,探讨了道路施工中的软土地基加固施工技术,并就该技术的应用做出了相应的分析,希望给相关软土地基施工一定的借鉴作用,进而提高道路施工质量,从而更好的满足城市经济发展需求。
【关键词】 软基加固;道路;施工;技术
0.引言
在我国城市现代化建设不断发展的熏陶之下,城市道路的建设关乎着城市的发展面貌,并且随着城市建设的不断发展,人们对道路的建设要求也不断提升。道路建设的规模和范围也因此变得越来越广,其建设过程涉及到不同地区,同时也面临着极为复杂地质条件,这些影响因素在一定程度上制约着道路的进一步发展。软土地基处理是我国道路建设不可避免的项目。由于软土地基主要是有机质土、孔隙粗的泥炭、由软弱粘土以及松散砂等土层构成。其基础的稳定性有所欠缺,而建设地基的稳固与否又直接决定着整体的道路工程的施工质量的好坏,因而,软基处理方法的选择对工程质量、工期和经济效益均有重要的影响。在进行道路设计时应该尽量避开空隙大、天然含水量高的软土地区,但是道路选线有时也必须经过软土区域。本文探讨了道路施工中的软土地基加固施工技术,并就该技术的应用做出了相应的分析,希望提升软土地基加固技术的应用效果,推动道路建设的进一步发展。
1.软土地基的特点
软基的采用在一定程度上加大了道路施工的难度系数,这不仅仅表现在软土地基含承载能力较低上,还表现在这种土质具有较高灵敏性的特点上,同时软土地基的含水量较高,容易压缩的特点也是影响城市道路施工的主要问题所在,并且这种土质分布十分不均匀,需要施工人员认真对待。各种软土的鉴别指标如表1所示。
表1软土鉴别指標
特征指标
名称 天然含水率
W(%) 天然孔隙比
e 直接快剪
内摩擦角
Ψq(O) 压缩系数
a1-2
(MPa-1) 十字板
抗剪强度
t(KPa) 静力触探
锤尖阻力
qt(MPa) 标准贯
入击数
N 有机质含量
Wu(%)
粘
性
土 粘 土
粉质粘土 ≥35 w
淤泥质土 ≥wL 1.5>e≥1.0
淤泥 e≥1.5
粉 土≥30 e≥0.9
有机质土
泥炭质土
泥 炭 宜>0.3 宜<2 宜≤8
5 10 Wu>60 1.1具有较高的孔隙以及含水量 在软土基中,其土质主要有粘土粒与粉土粒组成,并含有较高的水分,其含水量一般为34%—72%之间。而当含水量大范围提高后就会降低土粒之间的粘结度,因此较高的含水量也造成了软土地基孔隙相对较大的问题。也正因此,软土地基相对于普通地基而言更容易被压缩,因而其承载能力普遍偏低。 1.2具有较强的流变性以及触变性 软土成分主要就是淤泥等类似物质,它的液限范围是35~60%之间,在重力和外力等作用力的共同影响下,处理完成后的软土也使用过程中会时间的延长而出现不同程度的变形。而实际施工中,软土的饱和度十分高,通常大于95%,针对此种情况,如果在实际工程中发现含水指标发生了变化,而没有采取有效措施加固软土的结构稳定性,就会很容易使道路工程出现质变,进而使道路在软土流动作用下发生塌陷,严重威胁工程的整体性。 1.3具有较低的抗剪强度以及较高的压缩系数 针对软土地基孔隙相对较大的特点,其所能承受的外力会受到严重的影响。因而软土地基的一个非常重要的特性就是强度较低。鉴于此,如果在实际的道路施工过程中,不能实时的改善以及加固软土地基的强度性能,则会在一定程度上引起道路的塌陷,对道路的整体质量构成威胁。 2.道路施工中的软基加固技术的应用分析 2.1软基加固技术之物理反应法 随着施工技术的不断革新,在道路施工过程中,针对软土地基的加固技术不在局限于传统土层转换技术,更多的是采用粉喷桩加固处理法,加载法以及现浇混凝土管桩法等现代化加固技术,并且取得了良好的加固效果,在很大程度上推动着道路的建设的稳固发展。 2.2软基加固技术之化学反应法 化学反应加固法的应用也在道路具体的施工中发挥着不可或缺的作用。其中最具代表性的加固技术为水泥搅拌桩加固软土路基法,此方法主要是通过对软土和水泥进行强制性的搅拌,待软土与水泥固化剂之间发生大量的化学、物理等反应形成高强度的固态物质,进而将基土变形模量以及承载力进行进一步的增大和提高,从而达到软土地基加固的目的,由于该加固技术以深层搅拌桩施工技术为操作基础,因此,非常适用于加固深层饱和软土地基处理中,并且加固效果显著。 2.3 CFG桩 CFG桩具有工艺性好、质量容易控制、工期短、施工速度快等优点,但容易造成环境污染。CFG桩的运用原理和作用是在软基中加入以碎石为主要骨料,同时掺入少量水泥、砂、石屑和粉煤灰,按一定比例搅拌成具有一定粘结强度的一种半刚性桩体。同时桩体与桩体之间土层的相互作用形成了复合地基。这种方法一般适用于粘性土、粉土、砂土、淤泥质土、软土地基等。 2.4 软基加固技术之砂垫层法 现阶段,传统的土层置换法也得到了一定程度上的优化与改进,目前在软土地基的加固处理过程中,砂垫层法,土质置换法以及软土表层处理方法仍然是主要的软基加固技术手段。其中,土质置换法,顾名思义,就是用优质的,具有较大承载力的土壤替换掉不适合建设施工的软土,达到提高土层稳定性、减少地基沉降量的目的;而软土处理法主要是针对特别软弱的土地表面,通过排水、敷设、砂垫层、添加剂等方法,达到提高地面强度、保证地基不变形的目的;最后砂垫层法,其主要的加固原理是通过让软土地基里的大量水分,经过填土荷载的作用下,进行快速排出,从而体现出排水固结的效果。但是在该技术的应用过程中,需要注意的一点是,施工人员必须将排水固结的速度和路基填筑的速度保持一致,以确保在地基加固的过程中,达到快速排水,同时实现防止出现较大荷载导致基础损坏的目的。 2.5强夯置换法 强夯置换法具有造价经济、施工期短、方法简单、工艺成熟等优点,但其施工的振动大、噪音大。强夯置换法的原理是利用夯锤的强大夯击能量在地基上形成坑洞,填埋碎石等粗骨料到坑洞中,再次利用夯锤的夯击,形成大面积的强夯置换墩。这种方法使置换墩与软土之间形成高强度的复合地基,从而提高了地基的承载能力。其较适用于土质中含有低饱和度粉质土、杂填土、素填土、碎石土和软粘性土等。 3.结束语 道路建设最重要的部分之一,就是软土地基的加固处理,其施工质量在很大程度上影响着整个工程质量和使用寿命。因此在实际的道路施工的过程中,施工设计人员需要时刻保持良好的警惕性,确保软土地基的地基稳定性,防止非客观条件下引起的导致坍陷等问题,严重威胁道路的建设以及城市建设的发展。目前的软土地基的处理方式较多,在实际的运用中需要结合当地的施工环境,采用适宜的软基处理方式,才能确保道路的施工质量和施工进度,最终实现社会效益和经济效益的有效统一。 参考文献 [1]丁上缙,张绍波,李娟.道路软土地基处理技术分析[J]. 科技创业家.2012,3(20):56-60. [2]梁国林.浅析路桥施工中软土地基的处理方法[J].中国科技博览,2011(21) [3]贾庆军.软土地基中工程箱式隧道施工技术[J].科技创新导报.2010(14)