市政道路施工中软土地基施工技术
2019-02-16张大广
张大广
(身份证号:350122198409055518,福建 福州 350000)
软土主要是在质地结构方便比较松软的土层,这种土层无论是抗压能力还是排水能力都较差。在我国广袤的土地资源当中,软土土层在各地区都有出现,而如果在这种土层上建设道路,它会影响道路施工质量,甚至威胁相关工程结构安全。而很多地区软土土层大面积存在,特别是市政道路工程建设领域中,道路工程规划完全规避这种土层不现实,所以针对软土地基的道路施工技术进行研究,处理好软土地基并提升市政道路施工质量至关重要。
1 我国市政道路施工中软土地基施工存在的问题
1.1 勘察不到位
目前在我国部分地区市政道路施工前,施工团队缺乏对相关地区软土地基情况的深入全面勘察,不能提供完善细致且可靠的地质状况资料,直接导致对施工地区软土地基分布和结构状态的精准判断,这会导致道路出现裂缝或局部下陷。同时,因对软土地基厚度缺乏详细勘察,施工时未做好整体加固,进而导致道路整体沉降超过正常范围[1]。另外,部分市政道路在设置地勘探测点时,探测点未能覆盖具有代表性的软土地基部分,探测点互相未形成有机联系,导致探测结果无法全面反映该地区软土地基分布和分层情况。
1.2 软土地基处理未考虑环境因素
现代城市规划理念下,市政道路是一项需要考虑长远的工程,因此从本身规划、施工技术到施工管理都要做好远期规划。而部分施工团队在软土地基处理方面仅仅考虑到了当下,施工单位为了保证收益,在包括软土地基勘测和处理方式等方面都尽量从简,导致处理效果并不理想,缺乏持久性。同时很多施工队伍在应对软土地基问题时,制定的方案忽略了环境因素,从当地气候特点到施工期间天气状况都没有进行全面分析,导致很多处理软土地基的方法在实际实施中受到环境因素影响,进而也影响了处理效果和施工质量。
2 市政道路施工中软土地基施工技术要点
仔细来讲,不同地区不同环境下软土地基具体情况不一样,尤其是市政道路工程面临的软土地基还涉及到城市工程、地下公共系统、历史工程遗留问题影响。因此,针对软土地及处理要充分考虑软土特点和具体情况,处理好以下几个要点:
2.1 加固地基
软土地基对道路质量的影响主要是无法提供可靠的支撑力,加上软土本身流动性或受到地下水影响的不稳定性,很难保持对道路的长久稳定支撑。所以市政道路软土地基施工首先要做好地基加固,给予整个道路一个稳定、可靠、耐用的基础结构[2]。
2.2 改善软土动力性能
软土地基影响道路质量另一个原因就是其整体和局部都存在不稳定性,尤其是在受到日照温度升高、雨水侵蚀情况下,土层很容易发生流动和局部下陷,影响路面平整度。
2.3 保持软土地基韧性和整体性
在道路施工中,任何道路都会发生一定量的自然沉降,而在软土地基上,因为土层本身结构不稳定,土层之间缺乏一定韧性和均匀韧性,在道路沉降情况下,其形变情况不同,导致道路断层或凹凸不平。所以需要通过技术方法提升软土地基土层韧性、均匀性,确保其在沉降情况下保持整体性和平衡性。
2.4 降低地基渗透
任何情况下,地基土层如果容易被水渗透,土壤则更容易出现不稳定情况。所以通过技术方法降低软土地基渗透性,利用排水结构和排水方法尽快排除水分,也是确保地基稳定的重要方法[3]。
3 我国市政道路施工中软土地基施工技术策略分析
3.1 机械夯实法
因为软土地基土质松软且缺乏稳定性,提高软土地基强度则成为首要任务,此时高强度夯实法则是有效方法之一。施工方法为:在对软土地基具体分布和结构情况进行勘察的基础上,使用机械设备对土壤进行碾压、击打和夯实,该阶段需要注意以施工环节为基准,对土地夯实程度进行监测,以监测数据对碾压、夯实工艺力度、范围和次数进行控制调整。例如,使用光轮碾压机对市政道路软土地基进行夯实时,一般可以按照三分之一重叠方法来循序渐进开展夯实工作,既保证了夯实力度达到要求,又避免了过度夯实浪费技术资源。
高强度机械夯实法在处理软土地基方面具备施工简单、易于管理、见效快等优势,并且通过该方法可以提升整个道路地基层强度,提升道路稳定性,对施工队伍来说也是高性价比的方法之一,因此在很多市政道路工程软土地基施工中得到应用。
3.2 基桩加固工艺
基桩加固工艺在现代很多市政道路及公路工程软土地基施工中都有大量应用,其中又以水泥搅拌桩法、高压旋喷桩法具备更有效、施工更便捷的优势。例如,水泥搅拌桩工艺主要是利用搅拌桩机将水泥混合物注入软土地基中,在此同时对其进行搅拌,让水泥和软土层物质在搅拌中发生反应,促使软土层硬结化,进而优化软土地基本身结构和强度,形成整体性较强且水稳定性较好的地基层。
3.3 换填技术
在对市政工程软土地基进行勘测情况下,如果发现软土构造过于复杂,结构稳定性极为不稳定,且存在含有大量水分情况时,可以采用换填置换技术。也就是将软土土层全部或部分挖除,再采用强度高同时渗水性优异的硬土、砂石材料进行填充,建立稳定耐用的道路基础[4]。在使用该方法时,一般采用由内到外的顺序,并逐层进行换填和压实,保证整个置换后的地基质量达到要求。例如,在福建省某市某道路建设过程中,经过勘察,发现施工地区存在多处局部坑洼、下陷的软土土层,同时还有一些历史施工遗留下来的回填垃圾。施工队通过计算和评估,采用换填技术,以砂石硬土组成的高强度填筑材料对区域软土和回填垃圾进行置换,提升了整个道路地基稳定性和路面平整性,同时也避免了回填垃圾因道路损坏随雨水、空气等四处渗透,影响城市居民健康。
显然,该方法比较适用于软土分布较小、土层较浅的情况,如果软土层过厚,置换量过大,不仅会提升施工难度,延长施工工期,还会造成投资建设成本提高,影响施工效率和效益。所以使用该技术的核心依据就是前期勘测结果,尤其是对软土层厚度和置换面积的计算结果,再结合施工资源条件等进行综合考虑。
3.4 砂垫层技术
在市政道路工程中软土地基土层较薄、含水量较大情况下,可以在软土地基上敷设一层砂垫层,厚度根据土层厚薄和含水量控制在50cm-130cm 左右。该方法一方面可以提升道路地基结构稳定性,同时可以对软土层进行固结,更重要的是它可以提升整个道路地基排水功能,可有效降低地基含水量和填土内水位。砂垫层技术主要用到的设备是自卸汽车、推土机,通过他们将砂土均匀摊铺在软土地基上,需要注意处理好砂垫层与周边排水通道的衔接处,以保证整个道路排水系统正常运转[5]。
例如,在武汉市某区域市政道路建设中,施工队经过勘测发现某路段分布有大量淤泥质黏土,这些软土层不仅含水量很高,而且内部含有大量不稳定杂质,导致整个土层和地基抗剪力强度和稳定性都非常低。所以施工队根据勘查结果决定采取砂垫层技术,使用砂石作为主要材料,敷设了砂垫层,并配合道路两边排水渠道布置好了排水系统。通过该方法提升了该段市政道路地基稳定性,同时也加强了排水功能。
4 结束语
综上所述,在我国很多城市市政道路建设面临着软土地基影响的情况下,基于市政规划科学性和经济性考虑,很多道路不可避免需要在软土地基上进行建设。为了保障市政道路质量、稳定性和耐用性,维护城市交通和市民出入安全,则需要对软土地基施工技术进行深入研究。在对传统市政道路软土地基施工技术中相关问题进行反思总结的基础上,对软土地基具体分布情况、特性进行全面深入勘测,结合实际情况选用合适的软土地基处理方法,进而提升市政道路施工水平,保证道路质量,提升施工效益。