市政道路建设中软地基的处理要点分析
2015-10-21陈锦锋
陈锦锋
【摘要】市政道路对地基的处理质量的要求较高,因为处理不当会导致市政道路的稳定性和质量,同时市政道路下埋设的各种市政管网对基础的沉降的要求也较为严格。市政道路建设日新月异。在道路工程建设中,强夯法作为软弱地基处理方法之一被广泛采用,不可避免与软体地基有着至关重要的联系。为了进一步保证市政道路工程的质量,有必要详细论述其地基处理方法及处理难点和要点,避免道路病害频繁出现。
【关键词】市政道路;软地基;要点
引言
随着市政道路工程的逐渐增多,不可避免地将会遇到天然空隙大、渗透性小、抗剪强度低、黏结系数小的软体地基,为工程带来不利的工程性质。即使路基有少量不均匀沉降出现路面小微裂缝,稍加修补也可正常使用,但道路地下埋设的管线对沉降要求较高。因此,采用科学合理的方法进行软基处理关系着工程效益的发挥。由于工期紧、施工场地狭窄,且市政工程在施工期间还必须保证已有主干道路的正常通行,因此,对于市政道路中的软土地基处理是整个市政道路建设的重要环节。
1、市政道路施工中软基的特点
软土地基主要是指粘土或粉土颗粒含量极高的软弱土,或由孔隙率大的有机质土、泥炭、松砂组成的土层,地下水位高,影响填土和构造物的稳定或产生下沉的这一类地基。软地基是市政道路工程施工中经常遇到的问题之一。软地基处理不好会影响到路基承载力,造成道路开裂,甚于存在着坍塌、沉陷等重大安全事故,由于这类软土具有天然含水量高、透水性差、抗剪强度低、压缩性高等显著的特点,在此土层上修筑市政道路将会因路基的不均匀沉降或者剩余沉降过大而引起各种路面损坏和失稳现象,例如路基开裂、下沉、滑移等问题。软地基处理不好会影响到路基承载力,造成道路开裂,甚于存在着坍塌、沉陷等重大安全事故,因此市政道路软地基处理成为工程建设中的重中之重。在这种土质上修建的房屋、道路等建筑工程均存在着较大的安全隐患。软土地基是软土工程中最为常见的工程种类,了解其特性与破坏机理是强化道路建设施工软地基处理的基础。
2、市政道路建设中软土地基的处理方法
2.1置换法
市政道路路堤大多是呈线状分布的,与一般块状分布的其他建筑物不同,因此公路软基在沿线的分布情况往往是变化多端的。软土地基压缩性也较强,具体的软土地基容易出现变形大而不均匀、变形稳定历时长等特征;抗剪强度低,受前三种特性的影响,软土地基的抗剪强度较差,不能承受高负荷的压强。置换法的加固机理是根据土层附加应力的分布规律,具体就是让置换层承受较大的应力,下面的软土层承受较少的应力,然后使整体土层满足设计与施工的要求。因此,置换法只适用于浅层的软土处理。
2.2强夯法
当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩的办法进行加固处理。 当淤土层厚度小于5m时,宜打砂桩或石灰桩,通过吸水和排水来挤密淤土,使其孔隙比小于1,以达到一般地基要求;对路基强度不满足设计要求的,也可采用该法浅层改良。对软土深度<3m时采用,当填土高度较大,不能满足稳定性要求时,可结合加筋处理除在施工过程中逐层检验其施工质量外,还需做静载荷静力触探试验及现场取样做物理力学性质试验等。有助于增强防灾能力。由于此种方法需要使用到几十吨重的夯锤,必然为周围建筑物的安全带来一定影响或其他副作用。因此,使用过程中应当加以小心。
2.3排水法
排水固结是在软土地基上设置竖向排水体,然后施加荷载,促使地基排水固结压密,以提高地基强度,减少在路堤荷载作用下产生工后沉降量的一种方法。依靠堆载体(欠载、等栽、超载)重力作用,对软土土体施加竖向固结排水力,或者輔之以塑料排水板、砂井排水。使软土层在自重或外界荷载的共同作用下快速排出土层中的水分,最后达到土壤固结的目的。下面以排水井措施为例,具体说明排水法的施工工艺。
3、市政道路建设中软体地基处理技术的要点分析
3.1沉降处理
换填垫层法换填垫层法主要是针对软质土层较浅软地基的处理技术,利用人工或机械设施将软弱土质挖出而换以高强度的砂石或灰土等进行回填、压实,采取了适应强夯加固的有效排水系统,采用了适应软黏土地基的“先轻后重、逐级加能、少击多遍、逐层加固” 的夯击方式,确立了以不破坏土体宏观结构为原则的收锤标准,形成了能够有效抑制孔压上升,换填方式能将道路路基所承受的压力均匀地传递到下层地基,最大限度的降低了路基的沉降量,强化了地基整体固结强度。软土路基对市政道路的不利影响主要是由于软土路基的抗剪强度不足,难以承受路面传递的荷载作用,在荷载作用下软土路基会产生局部或者整体剪切破坏,从而产生路面路堤塌方、失稳,造成道路结构层的破坏。
3.2稳定处理
在同一个软土层中应用不同的软地基处理技术在一定程度上减缓了地基的沉降量,但由于中间的袋装砂井与两侧的粉喷桩水泥土搅拌桩的性质上与实际抗压强度等方面的差异,增加地基的承载能力,以瞒足工程设计与施工的要求,方式包括置换法、挤实砂桩、混凝土桩等方法。确立了以不破坏土体宏观结构为原则的收锤标准,形成了能够有效抑制孔压上升,加速孔压消散,防止土体液化,增强强夯效果,降低能耗的一整套强夯新工艺。在道路路基填筑前,在地表开挖沟槽,排除地表水以降低地基表层的含水量,为了使沟槽在施工中发挥盲沟作用,可以使用透水性良好的砂砾回填。在饱和黏土地基上对变形控制要求不严的工程也可采用砂石桩进行处理;但对于沉降要求较为严格的建筑结构,最好是通过现场试验后再确定是否采用。除此之外,我们应当换个角度思考,不仅要思考如何增强软土地基强度,还应考虑如何阻止软土地基的强度降低。比如,采用快速和分期填筑路堤的方法。
4、结束语
随着城市建设的深化,市政道路建设过程中必定会穿过各种类型的软质土层,为确保整个市政道路的质量与安全系数,减小地基沉降量,使过往车辆及司乘人员能安全、快速、舒适地行驶在公路上。但是,在实际工程中应综合考虑经济、水文、地质、材料、机械设备能力等各方面因素,选取最为经济合理的软土地基处理方案。才可能保证软土地基具有较强的承载能力,市政道路工程的使用寿命才得以有力保障。
参考文献:
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