软土路基的市政道路施工处理技术探究
2020-11-06易丹
易丹
摘 要:随着当今城市化建设的水平不断提高,市政道路工程规模和质量要求也在逐步提升。在不同城市的市政道路施工中,难免会遭遇软土地及问题,对市政施工带来了较大的挑战。本文先阐述了软土地基的概念以及对市政道路施工产生的影响,接着分析了当前一些城市市政道路施工处理软土路基问题期间的主要思路以及要考虑的要点。最后,结合实际对换填法、强夯法、加载法以及表层排水法、砂垫层法等软土路基施工处理技术进行研究。
关键词:软土路基;市政道路;施工
1 前言
我国很多地区都分布有大量的软土层,这种特殊的土层具有含水量高、结构不稳定、强度不足等缺点,对现代工程的建设质量极为不利。在城市市政道路工程的建设中,软土路基问题比较普遍,成为影响市政道路施工质量的主要问题之一。为此,相关领域在处理软土路基问题方面虽然积累了一些经验,使用了一些专业方法,但是依然还出现了问题。所以,有必要对软土路基的市政道路施工处理技术及要点进行实践探讨。
2 软土路基的概念及对市政道路施工产生的不利影响
2.1 软土路基的概念
软土路基也是一种渗透性差、含水量高、强度低、压缩性高的特殊路基,通常分布于湖泊、海洋、江河岸边,以及多雨的洼地。软土层主要由细微颗粒含量多的粉土、含水量大的粘土以及孔隙率高的有机质土构成,在该类土壤中建造路基,需要面临其稳定性差、地下水位高等问题,要针对性进行特殊设计与处理[1]。
2.2 不利影响
市政道路是城市中重要的车行、人行道路,其具有分布面广、通行量大的特点。软土层的存在,会导致路基稳定性、承载力不足,导致道路无法达到施工标准。软土路基对市政道路施工产生的不利影响主要在于其较弱的稳定性导致施工难度增加,如果市政道路的规划建设无法避开相关不良地基,则需要先处理软土问题,再进行路基建设[2]。如果处理不当,会导致路基发生不均匀沉降、地面凹陷的问题,道路使用寿命和安全性也会受到极大的影响。
3 软土地基处理需要考虑的要点
3.1 地基状况
(1)土质性质。如前文提到的,软土路基中土壤的性质不同,主要有黏质土和砂质土两种,路基施工中针对软土土质的不同,处理方式也有所差异。通常情况下,针对黏质土要使用压实法,将水分排出,并且在处理时要减少对地基的扰动,避免黏土强度进一步降低;针对砂质土一般要使用振动压实、挤实砂桩法进行处理。
(2)地基结构。需要勘察相应地区软土地基的具体结构,如果软土仅仅分布在表面,则只需进行简单的表层处理。针对道路工程建设中重要的工程结构要使用换填法及深层搅拌桩法,对软土层进行深度处理[3]。具体来讲,如果有砂质软土层分布在土层表面,厚度低于5m,可以使用专业设备进行荷载重压处理。如果黏土含量较高、厚度较大(大于5m),则要通过深层搅拌桩的方法,为路基建设构筑地下支撑结构,确保路基稳定。
3.2 道路等级要求
通常情况下,道路设计等级越高,对道路平整度、强度要求越高,则需要提高对软土路基处理质量的要求。如果道路设计标准低,则可以根据当下通行需求,对道路进行简单铺装,进行观测,待地基沉降趋于稳定时,再进行常规路面的铺设。而多数市政道路工程的设计标准都比较高,在建设之前都需要基于全面、深入的勘察,做好软土地基的处理和加固,降低软土层对道路的影响。
同时,在存在软土地基问题的市政道路建设中,还需要考虑路堤的高度、宽度及具体形状。针对软土层较厚、压缩性较高的土层,要结合实际情况,对路堤进行合理设计,降低其重量和对软土层的荷载,结合深层搅拌桩等方法,提高路基对路堤、路面的支撑性。
3.3 道路周边环境
针对软土地基的处理,还需要考虑周边的环境,明确环境干扰因素,做好道路施工方案的设计和相关干扰因素的规避。具体来讲,市政道路工程的建设一方面会受到自然环境的影响,另一方面也会受到城市复杂社会环境的影响。自然环境方面,如果通过现场勘查发现当地降水量大、地下水位高,则需要做好土层的排水处理,并在道路两侧设计好排水沟、截水沟,降低水对道路的影响。社会环境方面,如果拟建道路周边分布有大量建筑、公共工程及设施,在处理软土路基问题时需要考虑总沉降量,避免对区域内土层造成较大影响。
4 软土路基的市政道路施工处理技术
4.1 换填法
换填法主要是指将工程范围内含水量高、稳定性差的黏土、砂土挖除,然后分层铺设各种石料、砂料,彻底消除软土影响的方法。该方法适用于不良土壤分布较少、较浅、厚度较小的情况,具有处理效果好、后期维护压力小的特点。当软土层挖除之后,应当现在底部铺设粒径较大、强度较高的石料,按照分层铺设、分层压实的方式,在表面铺设粒径较小的石料、砂料,最后进行路基、路面的施工建设。
4.2 强夯法及堆载预压法
针对压缩性较大、孔隙率较高的软土层,可以使用强夯法或堆载预压法。该方法主要是使用专用夯实机械,利用设备重量较大的夯实锤,以自由落体的方式冲击土层,达到夯实土层、排水固沙的目的。堆载预压法则是利用专用设备及材料,对软土层施加超过其荷载能力的荷载,有助于逐步改善软土层结构状况,同时还可以将土层中的水逐步排出。强夯法的优势在于施工简单,成本低,但是由于其施工噪音较大,且需要用到大型设备,在环境比较复杂的市政道路施工中的应用限制较大,需要充分考虑周边环境。堆载预压法的施工成本低,效果好,但是施工周期长。而市政道路工程工期普遍较为紧张,需要根据实际情况合理使用。
4.3 深层搅拌桩法
深层搅拌桩法主要是利用钻孔设备在软土层中钻孔,然后通过专用机械,将添加外加剂的水泥砂浆注入土层中,同时进行搅拌,将含水量较高的软土与砂浆充分融合,逐渐固化,形成稳定性较强的桩体。灌注桩法则是钻孔之后放置钢筋笼,再灌注混凝土形成桩体的方法。这类软土路基处理方法的思路都是在软土层中构筑深达持力层、强度较高的工程结构体,达到支撑路基的目的。其主要适用于分布量较大、含水量较高、压缩性较大的软土环境,具有施工效果好、可靠性强的优点。
4.4 表层排水法与砂垫层法
表层排水法主要是通过挖掘排水沟、钻排水孔的方式,将软土路基表层的水分排出,减少土壤的含水量。针对地势较高的位置,一般通过挖掘排水沟的方法,逐步排出土层中的水分。针对地势比较低洼、排水不畅的位置,要在做好防渗处理的基础上,使用吸水能力比较强的材料对水分进行吸附。砂垫层法则是通过利用砂石料较好的透水性,针对软土层浇薄的位置,在上方铺设一层砂垫层。该方法可以有效改善厚度较小的软土层的结构状况,提高表面排水效率,为路基路面的施工打下好的基础。
5 结束语
综上所述,市政道路工程对现代城市的意义不言而喻,而软土路基的存在,导致工程质量、稳定性都受到影响。为此,施工单位应当全面勘察工程现场地质结构、土层性质、周边环境,根据软土地基的特点,合理采用有效的软土地基处理技术和方法,降低软土层对市政工程道路施工和运营的影响,为城市建设和发展做出重要贡献。
参考文献:
[1] 郭海宾.基于软土路基的市政道路施工处理技术研究[J].中国室内装饰装修天地,2019(1):339.
[2] 黃超欣.市政道路工程中软土路基施工技术的应用[J].河南建材,2019.
[3] 郭中德.市政道路工程中软土路基施工技术的应用分析[J].房地产导刊,2019(11):74.