软基加固技术在市政道路施工中的应用
2018-07-09兰军
兰军
摘 要:城市道路的日渐完善为我国经济的快速发展提供了较大的便利。在当前的发展形势下,市政道路面临着一定的机遇和挑战。如何防止市政道路遭到破坏,延长其使用寿命,是目前市政工程企业要着重解决的问题。在修建市政道路时,有时会碰到软基问题。此时,就需要应用软基加固技术。
关键词:市政道路;软基;路面下沉;加固技术
1 引言
我国地域广阔,地质情况依地区而定,道路的修建要适应周围环境。在市政道路的修建中,道路下沉或者变形的情况时有发生。软基问题会对市政道路的使用产生较大的危害。市政道路建设在路基的下沉方面有严格的要求,要想处理好软基问题,就要很好地处理路基的沉降问题。因此,在软基上修建市政道路时,如果软基问题处理不当或造成路基的下沉,市政道路的使用寿命会大大缩短。对于软基问题的处理,必须充分考虑现场的施工情况,还有周围的施工环境和自然气候等,找到正确的处理方式。
2 软土地基的特性以及在道路施工中的危害性
2.1 软土地基的特性
软土地基指的是具备淤泥或其性质的一种土壤结构,通常软土地基中的土壤是饱和软黏土,一般情况下呈现出深色或者灰色,呈细粒状。一般软土地基中水的含量处于液限土质之上,并且孔隙通常大于1.0,沉积类型主要为沼泽、谷地、湖泊、滨海以及河滩沉积。软土地基一般出现在湖泊河漫、河流入海口等地方,此外在内陆水资源丰富的区域也会有软土地基,沿海城市比较常见。软土地基具有不均匀性、低透水性、低强度、高压缩性、流变性以及触变性等特点。具有以上特性的地基上建筑物容易发生沉降,大大破坏建筑物的质量和使用寿命。
从这种软土地基的施工处理中来看,其对于工程项目的影响是比较大的,而这一点在市政道路工程中同样也不例外,因为其含水量较高,相应的承载能力也就表现的极为不足,一旦承受较大外界作用力的话,必然也就可能出现一些变形问题,给工程项目的施工建设以及相应的应用安全性带来较大威胁。
2.2 软土地基对道路施工的危害
从现阶段软土地基区域构建市政工程项目时,没有处理好的相关项目来说,其在后续长期的市政工程项目应用过程中表现出来的问题主要体现在以下两个方面:沉降问题和涌土问题。
沉降问题的产生很容易给后续市政工程项目的正常应用带来不良影响。因为软土地基的含水量较大,相应的孔隙比也就比较大,进而也就容易被压缩,并且还容易出现渗透问题,这些问题和表现都很容易造成相应的沉降问题产生,并且这种沉降量还是比较大的。随着市政工程项目的不断应用,这种沉降问题所带来的衍生危害更是极为恶劣,比如对于市政道路自身的安全性会产生较大影响,导致其容易出现较为明显的安全事故缺陷,而对于市政道路周围的一些管线同样也会出现较大的不良影响,容易造成其断裂或者是损伤问题的产生,需要引起足够关注。
涌土问题主要就是指相应的软土地基处理中填土过多,从而造成相应的填土高度超出了限制,导致整个路基结构受到了剪切破坏,最终形成相应的涌土滑坡现象,该问题对于整个市政道路建设稳定性的影响也是比较突出的。在具体的施工处理过程中,相应的路堤施工出现了明显的缺陷,没有较好适应软土地基的处理需求,进而也就容易带来一些不良影响,尤其是对于路基的倾斜度来说,如果控制不当就会引发一些施工缺陷,这样必然会造成基础结构的承载力体系不够稳定,容易带来较大的威胁。
3 道路施工过程中的软土地基处理技术
3.1 粉喷桩复合地基技术
粉喷桩复合地基技术能够取得一个良好的软土地基处理效果,究其本质属于化学加固方法之一。在具体施工过程中实施该项技术时,需要应用相应的施工设备进行操作,将水泥粉、石灰粉等材料加入到软土地基之中,并进行相应的搅拌工作。而软土地基中往往含有大量的水分,而水泥粉、石灰粉在搅拌过程中能直接吸收结合地基中的水分,产生良好的软土融合固结效果。该项技术能够有效缓解软土地基抗压性能较弱的特点,具备比较广泛的应用范围。
3.2 水泥搅拌桩
水泥搅拌桩施工过程中,搅拌机借助于搅拌机械叶片的动作来让地基土出现微量的位移,使其成为颗粒状与水泥等固化剂拌和,促使水泥与软土发生一系列的物理與化学反應,在此基础上形成一个具有整体性、水稳定性以及足够强度的水泥土桩体,藉此提高桩体周围土体的强度,水泥搅拌桩施工流程如图1所示。水泥搅拌桩工艺可用于处理淤泥土质、粉质粘土等软土地基,并具备有以下几种应用特点:(1)在桩体中能对原状土进行最大限度的利用, 且水泥用量较少;(2)加固后的土体重度基本保持不变,减少了附加沉降等情况的发生;(3)施工过程中对周边的建筑物影响较小;(4)操作方式较简便,施工过程中无噪音污染与振动;(5)施工所需费用相对较低,工期短,施工效率良好。
3.3 动力加固技术
动力加固技术在实际软土地基施工中比较常见,最为主要的原因是其施工方式比较简单,并且施工效果比较显著。该种技术也被称为强夯技术,在实际施工中,主要通过8t~30t的重锤在离地面20m左右处进行重锤的自由落体,当重锤直接凿击道路表面时,由于重力以及重力加速度的原因,对地面造成一个重力冲击,软土地基在这样的重力打击下能够得到基层夯实。以这样夯实路面的方式与其他的地基加固技术相比,成本低很多,并且在实际应用最为广泛。在动力加固模式下,地基表面的承载力提升了1~5倍,在原有的软土地基高度基础上,其被加固了5m~10m。但是该种动力加固的模式并不是能够应用到所有类型的地基中,例如在黏土饱和度比较高时将难以适用。
3.4 表层处理技术
该处理技术主要是对软土表层进行处理的一种技术,应用比较良好的有表层排水法。运用该处理方法来进行软土地基的处理过程中,首先需要在地表进行沟槽的挖掘工作,藉此地表水得到有效排解,达到降低软土中含水量的作用。此外,施工的过程中还可在土基中掺入一些透水性能良好的沙砾与碎石等材料,不仅能够保证沟槽施工的质量,还能使得施工机械底下的地基承载力得到加强。
3.5 换填置换法
该软土地基处理技术主要是用优质土来对软土层进行换填置换,从根本上解决软土地基带来的各种施工难题。而该项施工技术的重点在于优质换填土的合理选择。一般情况下,道路施工过程中多应用的是透水性较强的土质,国内目前采用的换填多是采用砂垫层置换法、抛石挤淤法以及垫层法等方式。图2为换填置换法的施工原理。
3.6 砂垫层法
因软土地基的土力学特性较多,运用不同的换填方法达到的效果也有着较大的差异。砂垫层法能够适用的软土地基工况较多,并且能够得到良好的处理效果。一般情况下,砂垫层法会应用在软土层比较薄或者含水量过大的施工环境之中,其主要的施工流程有:先进行作业范围的选择,再在其上垫上0.6~1.0m厚度的砂垫层,一般能够起到良好的软土层固结效果。
4 结束语
市政工程软基处理方法不只一种,根据工程实际情况,可以采用不同的方法,达到最终的工程建设效果和目的。由于市政工程会受到多种因素的影响,因此在建设过程中,一定要规避可能出现的问题和风险,采用适用于实际工程的加固方式。只有保证加固方式安全、可靠,才能够实现成本的最小化和经济效益的最大化,实现预期目标。
参考文献:
[1] 王文斌.关于市政道路施工的软基加固技术实践探析[J].江西建材,2015(2):136.
[2] 熊国繁.市政道路施工的软基加固技术实践探析[J].江西建材,2015(13):218+221.