软基加固技术在市政道路施工中的应用分析
2020-07-15吴鹏飞
文/吴鹏飞
1 市政道路施工中软基加固技术应用的现实意义
随着我国城市化进程的速度不断加快,市政道路施工规模也在逐渐加大,因我国国土面积较为广阔,每个地区的地形地貌都具有一定的差异性,市政工程在开展施工建设时较易遇到一些如软土地基等稳定性较差的地质情况,根据数据调查分析所得,以往市政道路出现沉降、裂缝等现象大多都是由于对软土地基处理不当所导致的,因此相关部门需对此加强重视度,根据施工区域的地质情况选择不同的软土地基处理技术,以此来提高其地基的承载力及牢固性,该方式不仅可以为群众的出行提供安全保障,更能够降低后期维护成本[1]。
2 软土地基的基本特质及特点
2.1 软土地基含水量高,具有很多孔隙
相比其它土质,软土地基的主要特性是含水量较高,存在较大的缝隙,导致土体呈现绵软状态,严重影响了地基的承载能力。在土质方面,软土地基主要有黏土、粉土、松散沙等组成,这些土粒会带来较强的负电荷,并会吸收空气中所蕴含的水蒸气,长此以往会不断增加土体的含水量,其软土层的孔隙会越来越大,不仅会导致软土地基的稳定性下降,更会给市政工程的施工带来一定的难度。
2.2 软土地基具有较强的流变性
软土地基还有一个特点就是流变性较强,该土质结构会随着承载力及重力的加强,逐渐呈现变形、沉降现象,给市政道路工程带来较大的安全隐患。据调查了解,当前施工作业时,因对该环节工作的重视度不足,且缺少相应的加固技术,导致该路段在后期投入使用阶段较易出现软土流动现象,引发部分路段出现坍塌等问题,不仅会威胁到出行群众的人身安全,更会影响道路的正常使用,给当地市政单位带来一定经济损失。
2.3 具有较高的压缩系数以及较低的抗剪强度
因软土地基中含水量较大,孔隙相对较多,因此导致其具有较高的压缩性,而抗剪强度却较低,在受到外力作用影响下,软土地基路段会出现坍塌的风险,严重影响了市政道路的质量及耐久性,给市政道路维修带来不必要的支出。在前期准备阶段,若施工单位未能及时根据其实际情况,进行针对性加固处理,会给群众的日常生活带来较大的负面影响,不利于我国社会经济的长足发展。
3 市政道路软基施工建设遵循的原则
3.1 遵循综合与整体处理的原则
据实际情况来看,因软土地基加固技术能够有效提升地基的稳定性,为工程的顺利开展提供有力保障,已经被广泛运用在各工程地基施工阶段,当然市政道路施工也不例外。因不同的工程的实际情况及发展需求具有一定的差异性,因此施工单位需根据工程的实际所需选择合适的施工方法和原则,但是在此需注意的是,因不同的施工方法优缺点不同,在选择施工方法时应当充分考虑到整个工程,全面分析工程地段的土质情况,使得选择的软土地基处理方式具有较强的针对性及精确性,从而才能最大程度降低施工成本以及对施工现场周边环境所造成的危害,确保施工作业的实际可行性。
3.2 遵循经济、安全与环境保护的原则
在市政道路工程中运用软土地基加固技术,应当考虑到以下两个方面,其一是工程的实际情况,其二是软基处理原则。施工单位在对地基进行设计设,需以工程的实际情况为基础,并估算出工程的费用,充分考虑到在施工过程中会对周边环境所带来的影响。同时因市政工程涉及环节较多,施工周期较长,施工单位需根据整体方案规划出地基处理时长,并做好各部门协调工作,避免出现对冲问题,影响市政工程的施工效率及质量,给建筑企业带来不必要的成本支出。
3.3 遵循施工工程岩土参数对施工成本影响原则
市政工程作为当地的基础设施建设,能够展现出该地区的经济发展态势。同时因市政道路工程需根据当地城市规划方案展开,涉及范围相对较广,若在城市市政道路工程中应用软基加固技术,不仅需要考虑到地下管道结构,还应当对岩土参数的设置加强重视度。因岩土参数会增加整体施工成本,因此在选择岩土参数时,相关技术人员需对施工周边的土质进行研究分析,并掌握其结构分布的大体状况。同时因市政道路施工周期较长,在施工过程中难免会受到各种主客观因素的影响,导致施工进度及质量无法得到有效保障,针对此问题,相关部门需根据以往经验预先制定相应的预防方案,以便于在发生突发状况时,能够及时应对,避免对市政施工工程造成影响。最后,在施工过程中,施工单位可采用定量分析的方式,保障软土地基加固技术的实际可行性。
4 软基加固技术在道路施工中的应用策略
4.1 强夯法加固技术
强夯法又称为动力固结法,其因操作简单、成本低被广泛运用到各工程软基处理施工中。软土地基因压缩系数高于其它地质结构,因此若想使得地基更加牢固,且能够为后期的施工奠定坚实的基础,需利用强夯技术来提高其稳定性。强夯法的主要原理是利用重锤所带来的冲击力来进行夯实作业,在开展施工前期,工作人员需将现场施工区域进行平整作业,避免因地面不平整导致锤体偏斜影响实际加固效果[2]。同时技术人员应当根据土体的实际情况及工程发展需求计算出相应的夯实点、重锤的起吊高度、锤体重量、夯击次数等,并标记每个区域的夯实点。在正式进行夯实作业时,因锤体较重,若单独依靠人工是无法有效完成的,需利用大型机械设备进行辅助,以此来保证工程的可行性,技术人员利用起吊设备将重锤吊至原定标准高度时,及时松开锤体,使其能够自由落体坠下,利用锤体所带来的冲击波来夯实土层,使其能够具备较强的稳定性。在此需注意的是,因强夯法在含水量较高的淤泥土质情况中所产生的效果不高,因此施工人员需提前进行勘测,从而才能保证夯实作业的顺利开展。
4.2 表层软基加固技术
众所周知,含水量是决定地基稳定性的重要因素,同时与地基的坚固性有着密切关联,因此需最大程度降低土体中的含水量,才能为后期施工作业的顺利开展奠定基础。在此可采用表层软基加固技术,首先施工人员应当在地基周边挖设相应的沟渠,将地面的积水进行排出,根据以往经验所得,沟渠的深度应当在50cm-100cm之间。然后需挖设深坑,在此需注意的是深坑的位置应当运用科学手段严格计算,确保其合理性能够为排水提供有力帮助[3]。在沟渠使用完后,施工人员应当及时进行回填作业,并严格把控回填材料的渗水性,砂石、碎石等都是常用的回填材料,这些材料不仅具备良好的渗水性能,其强度也符合地基的实际需求,该方式可以将沟渠转变为盲沟的形式进行排水作业,并不会影响其排水性能。
4.3 预应力管桩施工技术
在软土地基施工过程中,预应力管桩施工技术较为常见,该技术能够改善软土地基的土质松散,降低软土地基的孔隙,从根本上提高地基的牢固性。但是在使用该技术时,施工人员需注意其预应力支撑的作用要足够强大,同时该技术的要求较高,对实施过程有一定的施工标准要求,工作人员需对此加强重视度,以此来确保该技术的实际可行性[4]。如,其一,施工前期需做好准备工作,确定软土地基的结构组成,并在土质较为松散的区域做好标记作业,从而才能保障道路施工的精确性。其二,需充分了解并考察施工区域的土质状况,根据其实际情况选择合适的预应力管桩,并对施工位置进行反复确认,保证施工作业的顺利开展。其三,在是施工完成后,需在已打桩的位置摆放警示牌。该软土地基加固技术在实际施工中还存在一定的不足之处,例如施工周期较长,所需材料种类较为繁杂多样,该形势无形中增加了施工成本,同时部分区域会出现地面沉陷的现象,严重影响了市政道路的耐久性,因此在选择此技术是,施工单位需充分考虑,并做好前期准备工作,进而才能提升市政道路软土地基加固质量。
4.4 土木合成材料加固技术
土木合成材料价格技术主要适用于处理较深层的软土工程中,通过该施工工艺,能够有效保障地基的强度及其稳定性能够与原定标准相符,提高市政道路工程的整体质量。在运用该技术时,工作人员需对施工现场的地质情况进行严格勘察,并运用科学手段进行分析研究,以此来保证数据信息的精确性。同时在施工时,可采用震动的方式来完成密实度测定任务,便于保证地基的密实度能够与原定标准相符。其主要操作过程是将加筋的垫层铺设与加固的桩顶上,从而可以确保填土的荷载力分布相对较为均匀,加筋垫层主要是将砂石进行垫层铺设,并进行多层覆盖,在此可使用合成的土木布、土木织物等,该方式可以避免路基出现不规则沉降问题发生,提高路基的实际稳定性。
4.5 采用水泥搅拌加固施工技术
水泥搅拌加固施工技术顾名思义就是利用高压设备将固化浆液灌入至软土地基中,破坏软土地基的结构,使得该具有固化效果的浆体与软土地基原有的结构相结合,从而形成较为牢固的地基结构。在运用该加固技术时,因该技术的使用范围有限,主要应用于饱和软基地基加固中,因此若想保证该技术能够在软土地基加固中发挥最大效用,施工单位技术人员需深入现场,对其地质情况进行研究分析,选择合理的辅助设备,并针对水泥搅拌桩的深度以及角度进行相关的试验,在确保效果良好后才能开展后续作业,以此来支撑灌浆作业的顺利开展。同时在开展工作时,应当严格按照相应的操作流程,规范操作行为,并保证注入桩体处于垂直状态,其管道也足够的通顺。在对浆体进行配比时,需加入适当的减水剂,根据以往经验来看,减水剂的数量一般占据浆体总量的0.5%左右,水泥的量也应当控制在12%左右,该比例配置的能够呈现较为优质的效果。在此需注意的是,在施工结束后,施工人员需及时清理施工现场,并对施工设备进行清洗养护,以免影响该设备的性能,影响该工程的施工效率及质量。
5 结语
综上所述,市政道路项目作为一项利国利民基础工程,其质量不仅直接影响到当地群众的日常出行及生活质量,更会给当地经济发展带来一定的影响,因此相关部门需将质量放在首位,提高市政道路的耐久性。但是因软土地基有着含水量高、易沉降的特点会给工程施工带来一定的难度,施工单位需采用相应的技术对其进行加固,从而才能推动当地经济的迅速发展。