基于软土路基的市政道路施工处理技术要点
2017-08-14崔培培张莹
崔培培++张莹
摘 要:“软土路基”是不良路基类型的一种,其特点是抗剪强度严重不足,无法承受道路通行过程中形成的荷载强度。在交通工具的压力作用下,软土路基很容易出现局部或整体的剪切力变化,地下环境发生变化,形成塌方、陷空等问题,而反映在道路路面,则会出现裂缝、断裂,破坏市政道路的完整性,形成严重的交通安全隐患。
关键词:软土路基 市政道路 处理技术
引言
我国幅员辽阔,广大的国土面积上分布着各种各样的地质形态。在进行工程建设时必须注意施工区域土壤性质情况,以确保地基质量。软土地基是建筑工程施工过程中常常遇到的一个问题,由于软质土壤自身特性的原因,软土地基施工一直以来都是工程施工的一个难点。要保证项目地基工程施工质量,必须针对软土地基实际施工情况,选择正确、科学、适宜的技术措施,消除软土地基给工程建设带来的各类安全质量隐患。
一、对道路软土路基特点的分析
我们所说的软土路基,指的就是道路路基由软土构成,就国内道路工程技术规范来讲,所谓软土路基就是具有较高的压缩性、低抗剪强度、大孔隙的土层。一般软土路基中的土层有淤泥、淤泥质的土壤、杂填土以及松软土等性质的土壤。软土路基的特点主要有:
1 、软土路基具有较高的压缩性
一般来讲软土路基中的土壤都具有较大的空隙,孔隙都超过1,同时在软土路基的土壤含有较高的天然水分,这些让土壤所承受的重量比较低,土壤中具有大量的有机质,所以让软土具有较高的压缩性,但固定性和稳定性比较差。
2、软土路基具有较差的渗透性
一般来讲软土的透性系数在i×10-4cm/s到i×10-8cm/s的范围之内,具有较低的渗透水能力,尤其是在垂直的基面上,渗透水的能力表现的更为显著。软土路基的这种特性,在道路建设的过程中,软土路基的排水就显得很困难,施工的时候需要更多的精力对路基沉降的问题进行处理。
3、 软土路基具有较低的土体抗剪强度
一般在软土路基中的软土层中含有的有机杂质比较多,所以,这就让软土路基的抗剪强度大打折扣,同时,软土路基的抗剪强度和排水固结条件、软土路基的加荷速度息息相关。
4、软土路基具有较多的含水量
相对而言,软土的含水量都不会低于百分之五十,软土中液限指数一般都在40%—60%之间,软弱土具有较多的含水量以及较大的孔隙,这些都会直接的影响到软土的压缩性和抗剪强度。
5、软土路基具有触变性
当软土保持原有状态的时候,其还具有一定的结构强度,在进行市政道路建设的过程中,势必会扰动软土的原始状态,在这种干扰下土壤的结构强度就会进一步降低。特别是软土经过震动荷载后,软土不可避免的要有一定的侧向滑动、侧面挤出等一些列的情况,这对其结构强度造成一定的影响。
二、市政道路工程软土路基施工的处理技术分析
市政道路工程软土路基基本处理方法主要有:第一、自然沉降的方法,即为达到稳定的要求,采取堆载预压的方式对路基进行自然沉降。第二、通过相应工程技术对软土路基进行处理。市政道路工程建设基于软土物理性能及其工程特性的特殊性,常规的路基处理方法及加固原理很难对其工程性能产生本质性的改良,即便是目前最为适用的预压固结法在处理效果上也有一定局限,而且单一、常规的处理方法也无法达到理想效果。同时受场地条件、地层分布、软土成因、施工方法、工程的特点等诸多因素影响,软土路基处理要结合工程实际,因地制宜,针对具体情况采取合理适用的处理技术。
1、表层加固技术
对于软土路基之上覆盖有一定厚度的较好地层时,可通过各种常规路基处理方法进一步加固上部土层,使其形成硬壳层;也可对表层的软土进行在一定深度的换填、挤淤、灰土拌合等方法进行表层加固。表层加固通过大幅提高表层土体的整体强度和承载力,减小荷载影响的深度,以满足使用要求,对沉降变形没有严格要求的简单建筑物比较适用。
2、挤密压实技术
挤密压实技术的原理是采取相应的手段,通过振动、挤压等方式使地基土体孔隙比减小,进而提高地基强度。第一、土(灰土)挤密桩处理软土路基。其原理是生石灰吸水消解经过化学反应之后膨胀,桩间土脱水,桩周圍的土经挤压过后,土壤的密实度逐渐增强,从而提高了地基强度,进而达到满足工程要求的地基承载力度。此类方法适用于处理加固地下水位以上的湿陷性黄土、素填土与杂填土以及含水量较高的软土。这种方法能够很好地缩短施工工期,同时又能就地取材。第二、强夯法处理软土路基。强夯法又名动力压实法,这种方法是将重锤反复提到高处并且使其自由下落夯机地基,从而达到提高地基强度和降低压缩性的目的的一种方法。就目前而言,强夯法对于除不适用于厚层淤泥质以及淤泥之外,对于某些种类的软土强夯法仍是不错的方法。除此之外,软土的土层性质也尤为关键,强夯法的加固效果取决于地基土的渗透程度,因此必须创建排水通道。
3、换填、置换技术
市政道路工程中软土路基的换填及置换法,可以直接将软土挖出,采用级配砂石、粉煤灰、二灰土、水泥拌合土等进行分层碾压回填,也有强夯置换、动力挤淤等方法。本法适用于厚度不大、下部有较好路基持力层的浅层软土路基处理,同时也可用于开挖后局部的软弱路基处理,尤其是工程体量不大时,该法简单方便、高效快捷。
4、预压排水固结
预压排水固结法主要有真空预压、堆载预压、真空-堆载联合预压等方法,通过在软土路基上施加荷载,使软土路基逐渐排水固结,预先完成变形沉降,并提高土体强度。本法适用于深厚的淤泥、淤泥质土等软土路基,能对软土路基工程特性进行整体性的改良,但承载力提升有限,在工后沉降变形控制方面比较有利。
5、置换加强--复合路基
当前市政道路工程中通常采用的路基处理方法有水泥搅拌桩、旋喷桩、夯扩碎石桩等,通过在软弱路基中植入强度、承载力远高于软土的加强桩体,形成复合路基以达到改善路基强度的目的。该法适用于软土厚度较大的浅层软土路基处理,能大幅提高路基承载力,对于对变形沉降控制不太严格的简单工程,比较适用。
6、强夯法施工
强夯法技术的具体执行阶段就是强夯法的施工阶段,强夯法具体的执行效果和被强夯法的施工水平息息相关,强夯法具体的执行效果和被强夯法的施工水平所直接决定,这也就意味着市政道路软土地基的处理质量被强夯法的施工水平所决定,所以,笔者认为作为施工企业在施工阶段我们要特别重视强夯法的使用。其一,我们要有选择性的使用夯击机具,以工程的实际情况进行选择,不能脱离了实际进行选择,在试夯阶段就要选择好夯击机具,然后在后续的施工阶段持续使用。就一般情况而言,强夯吊机使用的比较多,使用这种吊机夯击机具,其具有较大的起吊能力,一般可以满足工程的使用。其二,对夯击的形状要很好的明确。进行一般夯击施工的时候,梅花形是经常采用的夯击形状。同时我们也要重视在夯击过程中存在的主夯击和副夯击,其两者的区别也很重要。
结束语
经济的发展,人们生活水平的提高都导致人们提高了市政道路的质量要求,就市政道路施工来讲其重要的环节之一是处理软土路基,市政公路质量的好坏被软土路基施工质量的好坏所决定。使用强夯法施工技术可以有效处理市政道路路基施工中的软土问题,所以,在对市政道路软土路基进行施工的时候,我们要重视强夯法施工技术的应用并进行深入的研究。