公路与城市道路工程施工中软土地基处理技术浅析
2021-03-30张伟
张伟
(广东鸿高建设集团有限公司,广东 东莞 523000)
0 引言
在我国的建筑行业规范中,对于软土地基的定义为强度低且具有较高压缩量的软弱土层,而造成软土地基强度低下、压缩量高的主要原因是多数软土地基中具有大量的有机物质,且软基强度低,沉降量大,长期难以达到稳定性,因而这些软土地基经常对道路建设构成严重威胁。如果处理不理想,软土基会受到内外力等因素的影响。这些因素将导致软土中的地下水位上升从而造成地基变形倒塌。为了确保软土地基能在公路与城市道路工程施工中得到充分利用,有必要根据施工现场条件和道路施工自身的使用需求等条件,选择相应的软土地基处理技术来处理这些治地基,使其能达到相应的使用条件。
1 市政路桥施工中软土地基处理的意义
软土地基广泛应用于高速公路和城市道路的工程建设,主要是由于软基具有特殊的静力优势。软地垫层的成分包括软黏土、有机土、泥炭和粉状颗粒,但软地层下的高水位导致建筑材料在靠近建筑材料时腐蚀和下降。甚至导致市政道路大面积坍塌。在高速公路和城市道路建设中使用软地基会导致道路裂缝。道路稳定性差会影响交通安全和人口稳定。另外,如果对松软的地面处理不当,也会出现不平整的情况。这会影响公路与城市道路工程建设的实际效果,并且不会产生预期的效果。
2 软土地基的危害剖析
在道路和城市道路建设中,相关人员应当及时发现并解决工程建设过程中出现的软地板子结构问题,避免其对后续的公路或城市道路建设项目产生不利影响。在公路项目及城市道路的建设过程中,施工人员往往会遇到不同类型的软地破坏,其中之一便是在实际的公路项目建设过程中,某一段地基需要建在软土地基上。如果不按照相关工艺要求进行材料回填,不仅会减少市政公路的建设质量,还会造成损害:未来的道路安全会埋下隐患,其次,破坏建筑物的可持续性。建设公路与城市道路工程时,在开始施工之前,必须对建筑环境进行现场调查:一旦出现软土层,必须立即处理,否则会影响建造施工的稳定性。最后,它会影响土层,对周围环境是破坏性的。由于公路与城市道路工程的建设具有一定的质量要求,如果在施工过程中不按规定程序对软土地基进行处理,那么其就有可能会对建筑物周围的分层结构产生腐蚀,同时对土壤造成了极其严重的破坏。
3 当前软土地层处理的现状
3.1 施工设备落后
如今我国许多城市都正在迈向城市化,其中某些城市由于经济发展以及地质条件等因素的限制,这些城市的高速公路和城市道路工程建设过程中会遇到很多软土层。尽管随着科学技术的发展,城市工程师和相关人员得以使用一些新兴的施工技术来进行这些道路和工程建设项目的施工,但总体上这些建设项目所使用的工程机械仍处于落后状态。
3.2 处理方法不妥当
淤泥、不同回填土、简易回填土等软土基层在加工过程中具有压缩性高、强度低等特点,但由于水分和有机质不同,选择处理方法必然不同。但是,如果在一些高速公路或城市道路建设项目中产生软土,只是一味地填土,大大降低了软土地基处理的效果。
3.3 不重视公路建设等级
在公路与城市道路工程建设中,对其设计的要求水平决定了对公路质量的要求水平。道路和城市道路建设对高质量的道路建设提出了很高的要求。处理软地基时,必须根据道路的填方高度和宽度进行处理。一般情况下,基本处理采用置换法。这种方法会影响局部稳定性,因此在处理时选择道路的实际位置和施工级别要求来考虑。
4 软土地基处理技术在市政路桥工程施工中的应用
4.1 粉喷桩技术
在公路和城市道路项目的建设过程中,建设人员会遇到各种不同性质的软土地基。经过长时间的发展,相关人员对于这些软土地基的处理方法的经验十分充足。例如粉末注射技术通常用于稳定性较差的软粉底,其实质是通过在钻孔中施加特殊压力的方式将固化剂压入地基,以帮助将土质中的水分与压实的固化剂混合。引起化学反应,将大大削弱基层的软土,但同时要充分利用其巩固作用。施工开始前应对工程场地进行详细的地质调查,同时测量地形高程数据和传统岩土试验以及相关数据和信息。此外相关人员还需要将参数的比值作为粉桩的强度。在这种情况下,为了提高桩的施工质量,需要根据实际情况调整参数配比。
4.2 排水技术
由于软土地基中天然含水量较高,因而在处理软土地基时排水成了最常使用且最为有效的处理办法。为此相关人员应当采用合适的方法从土壤中抽取足够的水分,从而增加软土的稳定性和强度。软土地基基础处理常用的排水技术可分为表层排水技术和深层排水技术,其是有效利用排水技术的重要保证条件。土壤排水是在地面松软地基上铺一层中等大小的砂石,有效减少地面松软地基中的水分。另外,压力排水最好与砾石层的设计相结合,这种排水方式具有更高的排水能力,可以加速软土层的压实和沉降,确保软土地基的稳定性和安全性。软土地用深排水技术是重中之重,它与地表排水技术有着根本的区别。深排水一般采用压实技术,与排水井配合使用,完成软基地基处理。采用深排水技术,首先将压实装置打入软土地基,然后利用装置的强大压力将水从软土中压出,并通过排水井排出。在使用深排水技术之前,需要详细测量软土的实际厚度和含水量,并严格遵守技术要求以达到最佳处理效果。
4.3 强夯处理技术
由于软土地基中的土质含有大量的黏土、淤泥和其他细小颗粒,因此土质疏松且孔隙太大,使用动态压实技术可以解决该问题。强夯处理技术主要是通过重力使一定重量的物体从高处坠落,撞击软土路基以减少土质孔隙,并显著降低市政道路和桥梁的刚性建筑框架结构的复杂性,可防止在后续施工过程中发生诸如倒塌之类的不良问题,并提高建筑物框架结构的稳定性和安全性。此外,动态压实技术易于使用,施工人员也能方便快捷地使用。当使用动态压实处理技术时,如果项目旁边有铁路,则不能直接使用该技术。应在施工现场周围开挖隔振沟槽,以消除重物掉落引起的振动。
4.4 通道与涵洞处理技术
在建设市政道路和桥梁时,人行道和涵洞是最重要的组成部分;喷射混凝土桩多用于加固软土地基。桩喷技术是在软土地基底部放置喷头和带有特殊装置的注水泵管,同时使用高压装置通过喷灌将砂浆注入软土地基中。以达到以下目的:优化了泥浆的密度并加固了软土制成的地基,从而提高了承载能力并增加了其稳定性。另外,在喷灌过程中由于溶液密度的增加,当溶液喷到软土上时具有很强的破坏力。因此,在使用喷涂方法时要确保工作范围内没有障碍物。在正常情况下使用此项技术时需在路堤和河口上同时安装旋喷灌浆设备,以免在加固过程中路堤和桥台的沉降不均匀。
4.5 土质置换技术
如果软土的基础塌陷、变形和沉降,将导致严重的后果。因此,在市政道路和桥梁建设之前和之后,必须采用适当的技术来增加软土地基的稳定性和承载力。此外,如果条件允许,建议在施工前先将地基的软土地基部分拆除,用优质土回填,将软地基转换为优质土基,并从基础上提高基础的稳定性。土质置换技术通常在小型道路和桥梁项目中使用,不建议在大型项目中使用,会显著增加工程成本。
5 结语
软土处理是建造公路与城市道路时要考虑的关键问题。如果发现清洁措施不充分或初步检验的质量不符合标准,则它们将公路与城市道路建设的总体质量产生重大影响。一方面,在弱土层的特殊处理过程中,有必要从技术手段入手,不断进行深入的研究,分析以往的施工案例,总结施工经验。另一方面,有必要突出处理措施的相关性,将综合分析施工现场的现状,根据分析结果明确处理方案。当然,土层松软,就必须有效利用现代设备才能完成施工。软土处理施工过程中是施工人员必须进行适当的检查工作以确保处理结果符合设计和规范要求,并且必须在加固操作完成后进行必要的检查工作。