市政道路施工中软基加固技术的应用分析
2020-01-11赵晓峰
赵晓峰
忻州市市政工程管理处(034000)
0 前言
随着经济的发展和人们收入水平的提高,居民出行量大大增加,对城市交通设施建设的要求也越来越高。公路作为人们出行、物品运输的主要交通载体,是经济发展的必然产物,具备灵活性、舒适性、安全性等优点。但是由于公路道路的自然条件复杂,在施工过程中会遇到各种问题需要关注,尤其是软土路基问题。软土路基具有独特的性质,会降低路面的稳定性和耐久性,施工人员必须提高软土路基的加固技术,才能加快市政道路的建设效率。
1 软土路基的相关特征及常见问题
1.1 软土路基的相关特征
软土路基是软性黏土及淤泥的统称,常散布在我国的沿海地区与河湖路段。根据公路行业规范的定义,强度低、压缩性强的软弱性土即为软土路基[1]。软土路基的主要特征为稳定性差、强度低与透水性低。
1.1.1 稳定性差
软土是絮凝状的结构性沉积物,易受外力破坏,具有触变性,受到外压力时会出现沉降、滑动、压积溢出等现象。市政道路施工过程中不可避免地出现雨雪天气,雨雪进一步加剧了软土地基的不稳定性,不利于市政道路的安全。施工人员需要进行一定的加固处理,提升软土地基的稳定性[1]。
1.1.2 强度较低
软土地基的空隙大,存在大量的黏土颗粒和有机质,土质松散压缩性高,受到外力作用会发生变形。软土路基的强度低使得路面建设的稳定性比其他类型的路基差。当路面遭受较大承载力时,软土路基很容易出现裂缝,甚至路面塌方。这也是公路软土路基施工遇到的关键问题。施工人员必须结合当地自然条件深入研究软土地基的施工方案,保障市政道路的安全和承载力。
1.1.3 透水性低
软土的透水性很低,不利于土层排水,上层软土固结能力差,导致土层含水量较大。市政道路中含有较多的黏土和粉土,如果含有一定的水分,土层中便含有较多的负电荷,会更多地吸收空气中的水蒸气[2]。道路中存在的水分多,会使得黏土和粉土孔隙变大,如果施工人员处理不当,会造成路基失稳,甚至出现滑塌现象,严重危害行车安全。
1.2 软体路基中的常见问题
软土路基边坡失稳是市政道路施工中常出现的问题,软土路基与普通土路基相比有土质松散、含水量高的特点,会使软土路基施工时出现塌落不稳等现象。软土固化工作不到位,对软土边坡路基建设没有合理的规划,没有做好软土地基坡边的防滑工作,会造成市政道路的严重破坏。因此,在软土路基施工前必须做好合理的规划,进行深入的研究,总结出高效安全的施工方案。在施工过程中,严格控制施工质量和进度,引进科学的施工技术和设备,同时进行坡面固化情况的检查,做好维护工作。
市政道路中的软土地基土质松散,受外力影响容易出现变形,暴雨冲刷会使软土路基失稳。施工人员必须严格选择施工材料,提升施工技术水平,保证市政道路中软土地基施工的安全。
2 市政道路施工中软基加固技术的应用研究
2.1 表层处理技术
表层处理技术是市政道路施工过程中对软土路基的重要处理对策。表层处理技术顾名思义是指对软土表层进行有效处理,通过对软土表面添加一定的材料,改变表面黏土性质来增加土层强度和稳定性。在施工前要结合当地的自然条件综合分析,了解当地软土土层的性质、含水量和强度,选择合适的方法。
表层处理技术有加筋施工和袋装砂井法。前者需设置砂垫层和土木格栅,增加一层防护力,严格核查砂垫层和土木格栅的质量标准,采用科学的方法确保铺设均匀度,提升软土路基的强度和耐受度。后者需将透水性较好的砂砾石装进土工织物里,将其放置在软土路基内,提升软土土层排水性,促进市政道路地基排水,增强道路承载力[3]。
表层处理技术是处理软土路基问题最常见、最广泛的方法,但并不能从根本上保证软土地基道路的永久安全,因此专业人员需要不断加强技术研究,做好市政道路软土路基加固工作,提高软土路基安全度。
2.2 水泥搅拌桩技术
水泥搅拌桩技术是处理好高速公路软土路基施工问题的必须要用的技术。该技术可以大幅提高软土路基的强度。其原理是将水泥混入土层,使其发生化学反应,从而达到加固作用。水泥搅拌桩分为4个步骤:
1)在对工地进行实地考察以后,进行功能性试桩,以此概括工地基本特征,从而完善施工计划。准备工作做好以后开始装机就位,定位桩基地址,保障与吊架垂直。
2)在底座轨道固定水泥搅拌机,通过支垫调整桩基的水平坐标。将桩基固定以后开始安装塔身与钻杆,做好垂直校正。一般情况下,钻杆与桩位中心垂直,误差不能超过1%[4]。
3)搅拌机在安装完成以后,开始工作之前,还需要提供充足的冷却水。施工人员需要时刻检查施工环境,控制电流指标、钻杆下沉速度。另外,在进行水泥浆配比时,施工人员还要规避泥浆离析问题。
4)软土路基的工程实施需要按照“二喷四搅”的技术要领进行作业,以保证深层水泥搅拌机的搅拌质量和软土路基的加固工作顺利完成。
2.3 换土回填技术
换土回填技术是解决市政道路施工中软土路基问题的有效措施,是软土路基施工技术中最为全面系统的解决方式,可改善软土路面的强度问题。通常情况下,换土回填由清除、分层回填、压路、再次回填4个步骤组成。施工人员首先对软土路基进行全面清理,根据实际情况按照比例分层回填。这其中的参数比例,需要通过实地考察和模型计算确定[5]。再由压路机将回填土压实。最后使用粗砂碎石再次进行回填。回填平整后使用压路机对软土地基填充土进行碾压,要保证压路机的零件设备与实地软土路基相匹配。在施工结束后,要定期对软土地基施工部分进行观察和检测,及时排查隐患,做好后期维护和路基变化记录,保障换土回填成果的可持续性。
2.4 排水固结技术
在软土层上部施加压力,同时利用排水设施引导土壤中多余的水分缓慢排出,加快软土土层固结和增加地基强度。制作排水系统,可以通过砂井和塑料排放板进行,使地基有效沉降和提升基础承载力。根据地形、位置的不同,排水工具的选择也有差异,但塑料排水板是排水系统中普遍应用的工具。在市政道路中的软土层插入塑料排水板,能够有效引导地表水下渗,加快排水速度,缓解软土层存水和不稳定的问题。
3 结语
道路施工面临的问题多样繁杂,并且有些问题难以避免,市政道路有关软土路基的建设就是如此。市政道路中软土路基加固技术对于公路建设有着关键性的作用,对应用要点的探究变得尤为重要。现阶段该技术仍处在不断发展中,各级地方的有关政策还不完善,施工企业的工艺提升还有较大空间。市政道路软土路基工程的实施,需要施工企业对于工地的实际情况和相关要求作出考量,通过采用合理科学的技术手段,不断优化和探索其可能存在的改进空间,最大化发挥软土路基加固技术的优势,最大程度规避路基路面沉降问题,切实保障软土路基的强度与稳定性。