浅析市政道路软基处理的一种新方法
2017-04-26郑伟
郑伟
厦门协诚工程建设监理有限公司(361000)
浅析市政道路软基处理的一种新方法
郑伟
厦门协诚工程建设监理有限公司(361000)
道路软基处理是整个施工过程中的关键,在一定程度上直接影响着整个工程的施工质量,有助于道路建设的质量。因此,采用科学合理的施工技术处理市政道路的软路基,可有效延长市政道路的使用寿命。
市政道路;软基处理;新方法
在日常生活中道路破损和塌陷时常发生,以此导致的交通事故也非常多。软基处理是道路施工过程中比较常见的重要处理方式。软土本身的稳定性非常差,处理起来难度大,故在处理的过程中应该讲究方式方法,通过施工手段的合理运用,以此来保证施工的质量。
1 城市道路软基处理方法
1.1 砂垫层法
所谓的砂垫层法主要是通过处理掉道路的软土表层,在砂石素土的帮助下进行地基的铺垫与处理,是一种处理软土地基的重要方法,应用范围十分的广泛。砂垫层的使用对象主要是那些上部软土层非常薄,但是含水量十分丰富的软土地基。将一层厚度在1 m左右的砂石素土敷设在软土地基上,有助于将软土层固结,确保软土地基能够最大限度地满足各方面的承载要求,并且能够同时成为填土内的上部和下部排水层,填土内的含水量在很大程度上可以得到有效的降低,进而为机械的施工提供非常便利的通行条件。另外,在正式施工前,需要将砂垫层的实际厚度确定下来,并对机械的重量、偏心的程度、软土地基表层的强度等因素进行综合的考虑,确保机械能够正常运行,有效避免各种问题的出现[1]。
1.2 表面排水法
作为一种对软地基进行有效处理的重要方法,表层排水法的使用对象主要是那些拥有丰富含水量和较好土质的软土地基。这种方法在使用时应该注意以下几点:第一,将地表上的水排除。在正式填土前,在地表面开挖一些沟槽排掉地表上的水,使地基表层含水量显著降低。第二,在进行回填的过程中,应该尽量使用那些具有良好透水性的碎石,促使地表含水率的显著降低。第三,增加沟槽密度来提高沟槽的排水能力。
2 新型市政道路软基处理
2.1 工程情况
本次研究所选取的工程位于福建省泉州市大坪山隧道连接线路道路工程,全长4.71 km,路面标准宽度为50 m,双向6车道,在一定程度上是连接泉州市东西的重要交通骨架工程,是城市一级主干道,软基路段的长度大约占全长的二分之一,2.53 km。软基处理是组成该工程重要的分项控制工程部分,所以设置的软基处理的试验段非常多,在此基础上动态化设计与信息化施工也在同步进行。
该工程的位置在人工围海造田的范围内,长期都会受到潮汐的影响。场地上部以人工填土为主,土层的厚度大约在0.5 m,均匀性和密实度都比较差。下卧淤泥层的厚度在10~15 m,土体多为强度低、透水性差以及高压缩性的软弱土体为主。在非机动车道的下面布置有雨水管道、污水管道以及预留的煤气管道,非机动车和机动车分隔带下布置交通信号与路灯电缆,人行道下面布置有其他管道,如图1道路标准横断面与管线布置图。
图1 道路标准横断面与管线布置图
2.2 软基处理方案
该道路工程的施工主要在城市主干道上面,拥有很多的管线,这些管线埋设的比较深(雨水和污水管线等),最深的地方可至地下7 m。软基路段以填方路堤为主,工程进度非常紧张。为确保路基两侧管线的深埋管基沉降后的深度在10 cm以下,需要在保证工程施工质量的基础上将工程的造价成本尽可能降低。针对上述工程的具体要求,将袋装砂井与堆载预压排水固结处理相结合的方法应用到在中央机动车道下面,粉喷桩复合地基的处理设计方案主要应用到人行道与非机动车道下面。袋装砂井的直径大约在70 mm,井与井之间的距离控制在1.2 m左右,以三角形进行布置。水泥土搅拌桩的直径控制在500 mm左右,桩与桩之间的距离控制在1.2 m左右,也呈三角形布置[2]。袋装砂井与水泥搅拌桩要进入粉质的黏土层时需要从淤泥层和夹砂层穿过,此时砂垫层的厚度大约在0.5 m。每层单向的土木工格栅都有钢筋防护,如图2软路基处理标准横断面图。
图2 软路基处理标准横断面图
大约有40%的路基处理方式为粉喷桩形式,剩余60%左右的软路基的处理方式主要是袋装砂井排水固结处理。每一延米粉喷桩的处理单价大约为32元,每一延米袋装砂井排水固结的处理单价大约为3.5元,故这种软基处理方式可将近节省费用1 000万元。
3 处理效果分析
袋装砂石井处理段内的中间所发生的总沉降量最大,大约为1 269 mm。两侧粉喷桩处理段内的交界处所发生的沉降量最大,大约为254 mm,大约占到整个路面沉降量的20%左右。基于上部填土的荷载作用比较大,故在上述两个处理段内所产生的沉降非常明显,出现最大差异的沉降大约为717 mm。
随着填土的加高,袋装砂石井处理段的基压范围随之变深,深度越大则压缩量越小,其中80%~85%的压缩量多在地表以下8 m的范围内发生。位于粉质黏土层以上的13~16 m淤泥和夹砂层是进行压缩主要范围。
粉喷桩处理段内复合地基的压缩量要远远小于袋装砂石井处理段,压缩范围主要位于地表以下的15~18 m,压缩量的大小主要取决于粉喷桩施工的质量控制,与深度没有任何的关系。
随着土层高度的逐渐升高,各个测点空隙之间的水压力也随之增加。当加荷处于间歇期时,孔隙之间的水压力也会随之渐渐消失。
随着填土高度的增加,混凝土搅拌桩复合地基中的桩应力和土应力也随之增加。当填土停止处于堆载时期时,桩应力也会随着土体的固结而慢慢减小。
4 总结
市政道路作为组成市政工程的重要部分,直接影响着市民出行的安全性和便捷性。道路软基处理是整个施工过程中的关键,在一定程度上直接影响着整个工程的施工质量。处理软路基道路的方法有很多,选择哪种方法需要根据市政道路的实际情况,做好各方面的地质勘探,选用合适的处理方法实现对软路基的科学处理,进而在确保市政道路工程施工顺利进行的基础上,促进道路施工质量的显著提升。
[1]林世新.浅谈市政道路软基处理方法[J].科技与企业,2014 (4):56-57.
[2]廖京略.市政道路软基处理方法分析[J].江西建材,2015 (2):30-31.