对市政道路中软基加固技术的探讨
2015-10-29唐紫椰
唐紫椰
(河池市城市投资建设发展有限公司广西河池市 547000)
对市政道路中软基加固技术的探讨
唐紫椰
(河池市城市投资建设发展有限公司广西河池市547000)
笔者在本文中将着重探讨市政道路中软基加固技术,以供读者参考。
市政;道路;软基加固;技术
引言
软基上修建道路,容易产生道路的沉降变形,直接影响到道路的使用寿命与安全系数。对于市政道路来说,沉降是最容易产生的软基问题,而市政道路对于沉降的要求是非常高的,如果在这方面没有进行着重的处理与预防,那么就会直接产生经济损失。软基是软土地基的简称,在对软基进行加固时,不能简单地只作地基条件加固,而要依据填方条件与施工情况进行具体设计。不仅要分析地基的填与构造物的特性,同时还要考虑到填方的种类与形式。笔者在本文将从软基的特性入手,着重分析如何对市政道路中的软基进行加固处理。
1 市政软基道路的特性
1.1软土地基的特点
软土地基,简称软基,是指含水量高,容易受到压缩影响,且承载力不足的地基。这类地基一般是由沉积的淤泥与腐蚀植物构成,详见表1。
表1 软土地基的特性
作为一种独特的地基形式,软土地基对市政道路的影响大小主要取决于两个方面:①软土的成型原因;②测量方法。不同原因形成的软土会有其不同的特性,而不同的测量方法也会造成指标上的变化。对于软土地基来说,其相关性能分布极其不均衡,也无规律可循。作为高敏感性的土壤,软土地基施工难度大,施工的分段化细分监测必不可少。
1.2软土地基的缺陷
由于软土地基大部分是由淤泥与腐蚀植物构成,这种较为特殊的土质对于市政道路施工来说极为不利。不仅软土地基的承载能力与抗剪能力无法达到市政道路施工的基本要求,而且软土地基对外部的荷载非常敏感。这也就意味着,软土地基本身就达不到市政道路施工的要求,局部与整体地基难以维稳,路面易下陷。同时在外部荷载的影响下,由于软土地基本身分布就不均衡,断裂、裂缝等十分常见,甚至会由于本身结构不平衡,造成受力偏差过大进而产生一系列的问题,所以,对软土地基的加固是必然措施。
1.3软土地基的特质
软土地基的由于其土体主要由淤泥与淤质土构成,超高的含水量饱含其中,且不易自流的特点,让其对外部荷载与压力非常敏感。同时主要由粘粒结构构成的软土地基,孔隙大,但每个孔隙却很小,孔中的水自流难度大。从整体呈现出来就是透水率低,即使受到荷载,其为变形过程也非常缓慢,短则数年,长则数十看。而从软土地基的变形趋势上分析,整体软土地基侧向变形率比竖向变形率大,整个软土地基变形率大于一般性土体。这些特质都造成了软土地基的沉降特性。
2 市政道路中软基加固技术的探讨
2.1粉煤灰碎石桩技术
这种加固技术是通过碎石与粉煤灰再加上石屑组成了高粘结度物质,通过填充软土地基桩与桩,来构成新的复合地基,进而达到加固软土地基的目的。作为一种具有高度操作性的软基加固技术,粉煤灰碎石桩技术在搅拌时和易性强,流动性强,相比于混凝土灌注,更为简易,成形后的复合地基强度也相应较高。而从环境角度来说,粉煤灰碎石桩技术更为环保,对周边环境的影响几乎为0。相比于粉煤灰碎石桩技术,混凝土浇注法在泵送混凝土时非常容易出现阻塞等故障,特别是压力过高时,输送混凝土的管道都容易产生爆裂,而粉煤灰碎石桩技术则不需要考虑这类问题。
2.2开挖换填技术
开挖换填技术是指把软基中的软弱土层部分进行挖出,再换上可以达到市政道路工程要求的粘土。一般来说,开挖换填技术所用的粘土都是用渗水性较好的石头、砂与粘土。但在换填量的选择上,则是需要根据施工现场的软土地基情况而定。对于软土层在3m以下的,需要把所有的软土全部挖出来,再把粘土换填进去。而对于厚度在3m以下的软土层,则只需要进行局部换填。从施工来说,常用的开挖换填技术有换填土法和爆破排淤法两种。
其中,换填土法作为最常用的软基加固方法,换填土法操作简易,工程技术含量不高,效果好。但换填土这种方法受到软土层本身的厚度所限,这也就意味着,随着软土层厚度的加深,换填土的工程施工量就会增加,工程造价直线上升,施工技术要求增大,施工难度也会上升。再加上挖出后的土如何处理,这些因素都会直接影响到换填土法的适应性。
2.3表层处理技术
利用排水法,敷设法与增加填料的方法提升软基表面强度,达到市政道路施工基本要求的方法,称为表层处理技术。这种方法可以有效预防局部地基出现的变形问题,保证市政道路工程机械的正常运转,提升表面强度,提高市政道路的质量。一般来说,应用表层处理技术时,主要面临三种类型:
2.3.1土质好,含水多
这类型的软土地基在进行表层处理时,应先把表面进行沟槽开挖,最大限度地减少软土地基的表层含水率,进而保证市政道路施工机械的正常运作。同时,再把透水性佳的碎石与沙砾填筑进道路施工表层,增加软土表层强度的同时,保证沟槽盲沟效果的实现。
2.3.2土层薄,含水多
这类的软土地基应视其具体情况使用砂垫层技术进行加固。在原有的软土地基基础上,再铺设一层0.5~1.2m上下厚度的砂垫层,达到固结软土层的效果。由于砂垫层本身的排水效果就非常好,那么在铺设后还能达到降低施工区域地下水位的效果,进而侧面缓解软土地基强度不足的问题。
2.3.3土层不匀
对于这类软土地基土层不均匀的情况,或者已经由于土层不均匀而产生了沉降或者侧方向变位的,敷垫材料法形成的抗剪与抗拉性能可以高效地达到支承填土荷载的作用,进而保证施工顺利,提高地基承载力。
2.4深层处理技术
在市政道路中软基加固技术中,软基的深层处理技术主要分为:强夯技术、预压技术与复合技术三种。
2.4.1强夯技术
强夯技术来自于法国Menard公司所发明,是用重锤在8~ 20m高空处落下,对软土地基进行捶击,以达到夯实软土地基的效果,详见表2。
表2
2.4.2预压技术
也称排水固结法,其成本低,施工效果好,特别知县于土壤透水性强,或者地基呈竖向排列的排水体。其施工原理是以建筑物自重作为承载力来源,把软土地基中的孔隙水排出,进而在预压的状态下,逐渐增强软土地基的受力强度与结构密度。当然,由于预压技术本身需要长期的时间作为施工周期,而且在填土的计算时,速率会相应差,再加上为了避免沉降需要增添填土,所以综合下来,需要视情况进行选用。
2.4.3复合处理技术
通过在软基中添加强桩,进而达到调整地基中应力结构的目的,也就增强了桩体的承载力。一般来说,复合处理技术有以下几种:①混凝土搅拌桩技术,所用到的水泥作为固化剂进行搅拌后,一边向软基里灌注,一边用搅拌轴进行搅拌,以保证混合均匀。当固结剂与水泥产生反应后,形成的水泥桩也就改变了过去软土地基的性质,直接提升了地基强度。②使用专用的喷粉钻机把水泥等喷进软土地基中去,这种粉喷桩技术应用了水泥与软土地基间的物理化学反应,从而形成高强度桩体,达到提升地基强度的目的。
3 结束语
综上所述,在对市政道路进行软基加固的过程中,可以选用的方法有很多,落实到实际时,应根据现场施工情况与施工条件进行选择。结合地基条件,市政道路施工标准与要求,施工周边环境等,进行综合选择。在保证施工质量的前提下,选用性价比最高,施工操作安全性强的方法进行施工。同时,也应重点关注软基的地质勘察结果,从而为软基加固技术提供最为全面与科学的施工依据。
[1]张琦.论述市政道路施工中软基加固技术[J].科技创业家,2013(17).
[2]成克其.浅析软基加固技术在市政道路施工的中应用[J].价值工程,2015(07).
[3]石磊.论述市政道路施工中软基加固技术[J].中华民居(下旬刊),2013(05).
U416.1
A
1673-0038(2015)13-0196-02
2015-3-15
唐紫椰(1986-),女,助理工程师,大学本科,主要从事道路施工管理工作。