论述市政工程中软弱地基的处理方法
2016-03-10魏来仁
魏来仁
天津第二市政公路工程有限公司
论述市政工程中软弱地基的处理方法
魏来仁
天津第二市政公路工程有限公司
在市政工程项目的具体施工过程中遇到软弱地基是比较常见一个问题,针对这种软弱地基的特点来说,其危害性是比较明显的,必须要进行相应的处理才能够在较大程度上确保整个市政工程项目的施工效果,而对于软弱地基的处理过程来说,其可以采用的处理方法和施工技术是比较多的,这些施工技术的采用虽然都能够有效改善软弱地基,鉴于此,本文主要分析市政工程中软弱地基的处理方法。
市政工程;软弱地基;处理方法
1 市政工程中软土地基的特点
1.1 不均匀沉降
软土地基的结构构成中,它的内部土质基础大都是砂层和粉尘等都成,这些构成成分会严重影响到地基结构中的微粒层,使得在遇到外部压力时,地基的软土层和微粒层会产生不同程度的沉降,进而使得市政道路受到破坏。
1.2 抗剪度较低
抗剪度低是软土地基的又一大特点,在当前市政工程施工中,软土地基的抗剪度和其排水条件是密不可分的,只要土壤的排水条件十分良好,那么它的抗剪度相对于排水条件较差的土壤来说就会显得非常高。
1.3 渗透性小
软土地基的渗透性小导致它的固结速度会十分缓慢,相对于正常的土壤来说,要慢得多,市政工程作为城市功能完善的重要形式,它属于是基础性工程之一,如果它的固结速度过于缓慢就会直接影响到下一工序的顺利开展,会给整个工程的施工工期造成延误。
1.4 水含量高
一般来说,正常状态下的软土所具有的水分含量是远远大于普通土壤的,甚至于有些软土处于可以流动的状态,流动性必然会使得其实际荷载量大大下降,而且也给施工带来一系列的困难,因此,必须要做好这方面的排水工作。
2 市政工程软弱地基处理方法
2.1 换填法
换土垫层是处理市政软弱地基的最主要方法之一,又名换填法该方法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理,如淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土及暗沟、暗塘等。通俗地讲就是把底面下的软弱土换掉,另外用中(粗)砂,级配良好的砂石、灰土、素土、石屑或煤渣(均是无侵蚀性的低压缩性的散体材料)代替。一些地基比较薄时,可全部挖掉替代。“偷梁换柱”般、“脱胎换骨”般创造出具有承载力的持力层。使用砂石、灰土、素土、石屑或煤渣替代软土层不但提高地基得承载力,减少沉降量,也可以起到加速软弱土层的排水固结以土地的冻胀。需换层被砂垫层或砂石垫层代替时,其垫层厚度是根据作用在垫层底面处土的自重应力和附加应力之和应不大于软弱土层的容许承载力,以及周围水文地质条件来确定。砂垫层深度一般为0.5-2.5 米,不宜大于3 米。而垫层宽度则根据垫层侧面土的容许承载力来确定。
R ≥200(kPa)时,B1=B+(0-0.36)Z
120≤R≤200kPa 时,B1=B+(0.36-1.0)Z
R≤120 kPa 时,B1=B+(1.6-2.0)Z
式中:R 为垫层侧面土的容许承载力(kPa);B 为基础宽度(米);B1 为垫层底部的宽度(米);Z 为垫层厚度(米)。换土垫层能就地取材,施工简便,不需特殊的机械设备,既能缩短工期,又能降低造价,能有效地解决中小型市政工程的地基问题,故得到普遍应用。
2.2 强夯法处理技术
在市政工程项目施工中,对于软弱地基的处理还可以采用强夯法,所谓的强夯法主要就是针对市政工程项目施工过程中遇到的软弱地基进行强力夯击,进而采用机械作用力来提升其自身的密实度,避免其在后期的使用过程中出现沉降问题,一般来说,在这种夯击法处理技术应用中,其最为主要的机械设备就是起重机,采用起重机械设备把用于夯击的重锤吊到一定的高度然后放弃控制,使其能够自由下坠,进而产生较大的作用力来强迫其软弱地基出现一定的变化,提升其密实程度。
图1 强夯法
2.3 强夯法和强夯置换法
在公路施工中,可以通过强夯法来进行软土地基的处理,这是非常常见的。强夯法施工所使用的设备非常简单,同时也具备明显的效果,施工速度较快,拥有明显的经济性,使得这一项处理技术得到了广泛的推广。最近几年,在公路工程中抢行置换法也得到了一定程度的使用,但强夯法和强夯置换法的加固机理尚存在一定的差异,这样也使得应用的范围存在一定的变化,强夯置换法在黏性相对较高的地基中应用效果更为明显。
2.4 排水固结法处理技术
首先,真空降水预压处理技术,它是在加固的土体之中添加沙井和砂垫层,然后再在砂垫层之上铺设一层密封不透气的塑料薄膜,再利用真空泵进行抽气,要使其处于真空状态下,进而达到固结预压的目的。其次,降水预压处理技术。这种技术采用的是井点抽水降低地下水位,起到增加土体自重应力实现预压的作用,这种软土地基处理技术一般不会受到孔隙水压力的影响。第三,沙井堆载预压处理技术。这种技术主要适用于透水性相对较小的饱和粘性地基之中,这种方法在实际应用中可以大大加快土体的固结速度,最终强化地基的强度。
总之,市政工程项目施工过程中如果遇到软弱地基的话,必须要进行相应的处理才能够进行后续的施工建设,如果不处理的话,必然会影响到整个市政工程项目的稳定性,而对于这种软弱地基的处理来说,当前常用的施工技术是比较多的,如何恰当的选择合理的软弱地基处理方法来提升其施工效果就需要在今后的具体施工中进行全面的思考,切实保障其处理的效果。
[1]潘荣.浅谈市政工程中软弱地基的处理方法[J].低碳世界,2015,01:265-266.