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探讨市政道路施工中的软基加固技术

2021-01-27邓泽勇

四川水泥 2021年8期
关键词:管桩垫层软土

邓泽勇

(福州市首邑交通建设投资有限责任公司, 福建 福州 350000)

飞速发展的国民经济显著推动了城市化建设进程,城市建设及发展过程中,必然离不开市政道路建设,可以说城市经济发展的基础所在就是市政道路,高质量市政道路建设能够便利城市生活,为城市化建设进程的不断加快提供推动作用,所以在市政道路进行具体建设过程中,需要重视市政道路建设质量。具体施工时,对市政道路质量具有重要影响的一个因素就是软基加固技术,相应施工人员应注重软土基施工及加固处理,基于软基加固技术合理应用,将软土基施工问题进行良好解决,避免路基下沉及断裂等情况发生,为市政道路整体施工质量提供充足保障,进而以更好的基础支撑城市建设和经济发展。

1 软土地基特征分析

1.1 压缩系数大、抗剪能力低

路面中的软土层就是软土地基,此种地基具有较大缝隙,同时缺少充足的承压力和抗剪力,一旦受外界压力作用影响,不同程度的损毁及坍塌现象就极易出现,给道路工程质量造成影响的同时,也不能为道路安全运行提供保障。所以,必须要从加固角度来处理软土地基,最大限度保障软土地基抗压力及承载力大幅度提高。

1.2 流变性及触变性特征显著

受软土层具有脚大孔隙率这一因素影响,一旦在外力作用影响下,软土层变形情况就极易产生,而对于市政道路来说,因其通常都需要承受较大重力,一旦不能有效加固处理软土层,受软土层自身流变性及触变性特征影响,软土层就会有变形现象发生,大幅度降低路面整体质量的同时,也会导致道路工程危险系数进一步增加。

1.3 软土地基具有较高含水量

对比其他正常地基来说,软土地基往往含有较高的水分,而受软土地基水分含量较高这一因素影响,就会导致软土层中有较多粘土及粉土存在,此时就会致使土层负电荷增加,而在水分蒸发的情况下,就会进一步增加软土层孔隙率,给地基结构质量造成影响。如南方地区降水情况较多,所以软土地基中水分含量极易增加,导致地基稳定性遭到破坏。

2 市政道路施工软土地基危害

首先,市政道路施工环节受软基不具备较高承压力及抗剪力等因素影响,加之较高的流动性和触变性等特征存在,会导致道路路堤有滑动现象出现,使地面沉降的同时,严重损坏路面,此种道路在具体运行环节,驾驶人员跳车情况极易出现,交通安全隐患事故也会因此产生,威胁驾驶人员生命安全。其次,适症道路施工环节如果不能合理应用软件加固技术,路面变形即地面沉降等问题会极易产生,给道路施工质量造成影响的同时,受道路路面变形这一因素阻碍,也会在一定程度上威胁行驶车辆和行走路人的安全出行。

3 市政道路软土地基加固目的所在

具有较大含水量且整体硬度较低、支撑能力不充足等特性的土壤就称之为软土地基,此类土壤一般有两种,即黏土、沙土。如果地下水位有异常变化现象发生,就会导致软土地基不具备较强的支撑力和稳定性,此时必然会逐步降低地基整体承压力,随之路面塌陷及开裂等问题就会逐渐产生,严重影响市政道路工程质量和正常使用,也会损害相关部门社会形象[1]。但如果在施工前期加固软土地基,则能够有效控制上述内容中的质量病害问题,使后续道路运行过程的维修费用有效减少,避免消耗过多人力及物力、财力等资源,确保最大限度提升市政工程经济及社会等方面的综合效益。因此市政道路工程开展过程中,针对软土地基进行加固处理十分必要。

4 市政道路施工中的软基加固技术应用

4.1 粉煤灰碎石桩加固

在市政道路施工环节,不可避免就会遇到软土地基情况,而在针对该种地基进行具体施工时,常用的技术之一就是粉煤灰碎石桩加固。近年来,在工程建筑项目不断实践这一技术的情况下,使得该技术已经逐渐趋于成熟方向发展,所以市政道路软土地基施工环节通常会优先考虑该项技术,该技术具体应用时,应科学调配水泥和粉煤灰、废旧石屑等,在混合处理这一材料的情况下,加入适量水并进行充分搅拌,上述流程为技术原理的充分体现。材料搅拌过后,就能收获一种粘合度较高的混合料,该混合料可直接应用到软基加固环节,能切实形成具备良好性能的复合垫层,而在应用该垫层的情况下,软土基能达到有效加固效果,并且也会大幅度提高市政道路稳定性,并且通过该技术中应用的材料来看,此技术具备的一个显著特征就体现在经济性方面,所以广泛适用于各种市政道路工程。

4.2 软基加固表层处理

市政道路软土地基处理过程,常用的技术还包含表层处理法,软基加固过程通过该技术应用,需应用到软土基路基浇筑的前期,同时与相应设备配合使用,确保市政道路软土地基中蕴含的水分能够有序排除,保障水分含量切实降低的同时,达到软欺加固目的。软土基水分具体排除环节,应注意沙砾的利用,通过沙砾同时进行垫层操作,而在垫层过程必不可少的就是垫层材料,市政道路软基加固表层处理过程可应用的垫层材料有很多,但具体选用时,应对施工具体环境和成本条件等因素进行综合考量,确保在垫层中能够选用性价比高及适用的垫层材料。比如说在开展一般垫层处理操作时,可选用的垫层材料有吸水性和隔热性较好的石灰石等。表层处理环节,应明确垫层目的所在,即避免软土基路面中渗入身份,为路面稳定性提供保障。表层处理的排水环节,基于适当水沟的开挖,就能够为良好排水提供极大便利作用。但是,水沟开挖过程,其位置通常会严重影响排水情况及效果,所以应实时监管施工现场环节,为水沟位置和尺寸的科学性、合理性提供保障。

4.3 预应力管桩

预应力管桩也是软基加固的一个主要技术,该技术能有效优化和改善软土和含水情况,同时也能够有效控制软基沉降系数,进而更好地维护道路施工稳定性。但是,在具体施工环节应用该技术时,通常会在施工技术方面提出较高要求,即准确定位软基位置和范围,确保这一基础条件得以充分满足的情况下,预应力管桩施工的顺利开展才能够得到基本保障[2]。除此之外,在准确确定软基位置和范围的情况下,需对软件的参数进行测量,在此基础上,基于数学模型的利用,将打桩位置科学明确出来,为预应力管桩效能发挥提供可靠参考依据,在打桩位置科学确定的情况下,具体打桩操作方可开展,而这一环节需围绕现场人员和施工环境等为出发点,注重打桩工作的及时、适当调整。总而言之,只有基于施工标准要求进行预应力管桩施工,才能切实发挥预应力管桩功能作用,为软土地基的稳固性提供进一步保障。

4.4 强夯加固

该技术适用于工期有限和规模较大的施工项目中,但是该技术存在的缺陷较为显著,如强夯加固技术具体应用环节,存在的影响因素有很多,比如说砂井等,都会给加固效果造成影响,所以该技术的经济效益和应用优势等并不显著。而与其它填补预埋方式相比,强夯加固技术应用过程的成本较大,所以该技术的广泛应用存在较多限制性因素。但需注意,该技术应用时的施工流程极为简单,同时具体应用时也无需以高水平技术为支撑,加之该技术还有较强适用性等优势,所以在市政道路中也可适当选择此技术进行应用。有实践研究显示,通过该技术的应用,切实增强了软基路面承载力,并且加固效果与预期也相符,对于一些条件允许的项目来说,可科学应用该技术。强夯加固具体开展时,应以市政道路工程施工区实际情况为依据,将地基条件分析工作做好,在此基础上规划并设计方案,确保强夯施工作用得以真正发挥,有效保障道路施工质量及稳定性。此外,围绕施工条件进行具体分析的环节,如果通过分析名曲有厚重淤泥层现象,加固处理时则应避免选择强夯法。

4.5 排水固结法

市政道路软土地基施工中,较常适用的一项技术就是排水固结法,但需要注意此技术也具有一定的缺陷及不足,即其对施工环境往往具有较高要求,同时并不能加固所有软土基,一般来说,这一加固方式在饱和软弱图层中较为适用,主要原因在于此种土层具有相对稳定的地基,并且在应用排水固结法时,能够将其加固作用进行最大限度的发挥,此外,为确保这一技术加固质量得以有效提升,一般还会将竖向排水井增设在天然土体中,同时在孔隙较小时对砂垫层加以应用,此时能促进技术加固效果得以显著提升。从排水固结法优势进行分析,其显著优势就体现在能够快速施工、低成本投入等方面,所以这一技术经常应用于路面抢修过程。

4.6 现浇混凝土管桩

各类道路交通施工中,最为常用的施工材料就是混凝土,现阶段市政道路软土基施工中,对软土基问题有效解决的一项重要技术就是现浇混凝土管桩施工技术,随着这一技术的不断优化升级,使得其在一些高规格施工软基加固过程得到了广泛应用。此技术施工显著优势体现在简单的施工流程、较低成本、较大承压力等方面,其主要是基于管腔上方位置锤头震动作用的利用、为内外管形成的环形腔锤击到要求深度提供保障,完成锤击操作的后期,将适量混凝土关注在环形腔内,加之后续良好拔管工作的开展,为环形腔内部混凝土和外部土形有完整的管桩形成,在此基础上将适量砂石铺设在桩上,确保复合地基逐步形成,达到软基加固目的。

4.7 应用土木合成材料

近年来,随着市政道路建设水平的不断提升,使得一些新软基加固技术逐渐涌现,其中具有显著优势的一个技术就是利用土木合成材料来处理软基,通过此种软基加固技术的应用,能有效加固地基,同时该技术适用性、经济性等也较为显著。具体应用土木合成材料加固软基的前期,需要相关工作人员全面分析工程建设区土壤情况及地质条件,为方案设计的合理性提供保障;同时,基于地基实际情况的充分明确,针对恰当土木合成材料进行选择,如此才能基于材料优势的充分发挥,保障市政道路工程施工质量有效提升,为良好软基加固效果的实现提供保障。除此之外,还可选择加固顶部铺设法进行利用,即将一层加筋垫层加设到顶部,为加固效果提供保障,加筋垫层的基础是以砂石料为主,之后通过层层加入土木合成材料的方式来达到软基处理效果。

4.8 水泥搅拌桩加固技术

应用水泥搅拌桩技术来加固软土地基的过程中,加固剂主要是以水泥为主,在快速、有效搅拌水泥和土的情况下,高度结合水泥和土,进而确保桩体有效形成。该技术显著优势体现在以下几方面:第一,通过该技术应用能使固化剂干燥和软基潮湿之间有相互作用产生,基于二者相互融合的情况下,促使软土粘度有效提升,保障市政道路承压能力大幅度提高。第二,通过该加固技术的应用,能使物质分布得以有效调整,确保均匀分布效果得以良好实现,使软基承压力有效提高。第三,原料性价比较高,同时适用的范围也较广,能使不必要材料浪费现象大幅度减少,为施工经济效益提供保障。所以,在适症道路软基处理过程,可广泛应用该种加固技术。

5 结束语

面对市政道路施工过程的软土地基情况,一旦不能科学处理该种地基,道路施工质量及道路运行等就会受到严重影响,而借助软基加固技术的应用,则能避免软土地基导致的一系列问题,所以市政道路施工中软基加固技术应用具有十分重要的现实意义,其能够为城市建设及经济发展奠定夯实基础,因此施工道路施工项目开展时,需要高效利用软基加固技术处理软土地基,借此提升道路整体质量,为市政道路实际效益的最大化提供有利条件。

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