市政道路软基综合处治方法及施工监测分析
2019-11-29池泳
池 泳
(安徽交院工程试验检测有限公司,安徽 合肥 230051)
1 市政道路软基概述
市政道路工程是城市的基础性建设,关系到人们的出行及道路的行车安全,随着市政道路规模的扩大,其施工会面临着各种各样的地基条件,其中软土地基是最常见的一种状况,如果软土地基处理不当,不仅仅会影响道路的使用寿命,而且还会对人们的出行安全造成威胁。
软基,又称软地基,指的是不够坚固的不经处理不能承担建筑物的地基,往往指的是软土地基。软土并不是特指哪一种土,而是一类具有相同特质土的总称,指的是具有含水量高、孔隙大、压缩性高、抗剪强度低等特性的土。软土之所以成为软土,是因为它与正常土层相比具有以下明显的特征:
一是含水量较高。天然软土的含水量最高可高达百分之六七十,远远超出其他土层的含水量,因此天然的软土呈现出一种可以流动的状态。
二是较高的压缩性。软土的孔隙比大于1,同时具有较高的含水量,而且其中还含有大量的有机物质,所以其压缩性相对较高,不容易形成稳定的结构。
三是低透水性。天然软土的透水性很差,从垂直层面上来说甚至是不透水的,这不利于地面的排水,会影响地基的强度,使其上的路面发生持续的沉降。
四是流变性。这是由于其较高的含水量造成的,在承受一定负荷的时候,土层容易变形,而且随着承受负荷时间的增加还会持续增长,影响其强度和稳定性。
五是触变性。因为软土一般是由沉积物形成的,在没有外力干扰时也还具有一定的结构强度,但是一旦受到振动或者使其进行荷载时,其相对稳定的结构就会遭到破坏,强度随之降低,甚至会变成稀释的状态。
六是抗剪强度低。这是由于其综合特性所造成的,而抗剪强度将直接影响地基的强度,从而影响道路的施工与使用。
2 市政道路软基的综合处治方法
不光是市政道路,很多道路的修建都会遇到软土地基,经过探索和实践,我们已经掌握了一系列的软土地基的综合处治办法,下面只介绍几种常见的处理方法:
2.1 换填法
这种方法一般是针对浅层的软土地基的处理办法,当软土层较薄的时候,也就是在2-3 米以下厚度的情况下考虑到工程成本及其经济效益,可以将这部分软土层挖除,替换成强度大、稳定性好的其他材料,将替换的材料作为路基的垫层。
2.2 加筋路基法
这种方法主要是针对沉降量不大的路基的,在进行路基填土时可以利用土工布等材料进行垫隔,一方面可以限制软土层的流动,减少其侧向的位移;另一方面也更有利于排水,增加路基的排水性能。这种方法可以提高路基的刚度和稳定性,提高最终的荷载能力。
2.3 深层搅拌法
深层搅拌法就是用水泥或者石灰做好固化剂,然后将固化剂送达地基深层的软土层,再利用搅拌机械将两者搅拌在一起,使其产生一定的物理及化学反应,加速软土土层的固结,增加地基的强度及稳定性,有效预防地基的沉降,提高其荷载量。
2.4 碎石桩处理法
碎石桩指的是一种与加固软土层、与周围软土组成复合地基的桩体。具体的处理过程就是用振冲器在软土地基中振冲成孔,然后在孔中填入碎石料,将振冲器一般边振动一边向上拔起,在抽离的过程中将碎石料振挤密实,与软土层不分彼此,可以很好地加固地基,减少变形,提高承载力。
2.5 粉喷桩法
粉喷桩就是利用粉体喷射搅拌机械在软土层中先钻出许多的空隙,然后借助压缩空气的方法,将水泥粉等固体材料喷入到需要加固的土层之中,再进行搅拌、吸收水分,并进行无限,是软土层中形成一些特定的物理化学反应,从而达到使软土固结,增加强度的目的。这也是在软土层中形成桩体的方法,是人为制造符合地基,以改变软土层的特性。
2.6 强夯法
强夯法是一种为了最大限度地提高软地基的承载力,而用重锤自一定高度下落夯击土层以促使地基迅速固结的处理方法。具体是指将十几吨甚至是上百吨的重锤,从几米到几十米不等的高度使其自由下落,对下方的土体进行强动力地夯击,经过无数遍的夯打,通过强制压密的方式减少软土土层的压缩性,提高其强度,增加其承载力。
3 市政道路软基的施工监测
市政道路的软基施工监测主要是针对软土地基的综合处治方法而言的,是对软基的处理过程及处理方法的具体施工情况进行监测的过程,软土地基的处理方法不同,其监测手法也不相同,而且一种处理方法也可能适用很多种的监测手法,所以,在实际运用过程中,需要根据施工现场的具体条件进行选择,可以采取多种监测手段的综合运用,以提高监测质量。 下面我们依然只选取几种典型的软基处理办法的监测进行介绍:
3.1 换填法的施工监测方法
换填法的监测包括两个部分,一是对垫层进行监测,看各垫层的施工是否达到施工标准,其密实度能否承载足够的承载力;一是对工程质量进行最终的验收,这是在换填结束后进行的,检验处理质量是否达标。
3.2 桩体法的施工监测方法
桩体法处理过的软基的监测方法主要包括用载荷力试验检验由桩体及软土所组成的复合地基的承载力是否达标,用静力或者动力触探试验监测加固效果是否理想,用波速试验对软土地基处理前后地基中波速的变化进行测定,以此来评定最终的处理效果。
3.3 深层搅拌法的施工监测方法
对深层搅拌法进行监测,主要就是通过取样检验、现场载荷力试验、开挖检验等多种检测手段相结合的方式对施工的具体情况及结果进行监测,以保证最终的工程质量。
综上,其实对市政道路的软基综合处治方法进行施工监测,就是要对各种处理办法的施工进行监督管理,对处理结果进行综合的试验验证,以确保经过处理的软土地基能够符合道路修建的标准,保证最终的工程质量以及道路安全。