软基加固施工技术在市政道路施工中的应用分析
2021-11-24蔡芳荥
蔡芳荥
摘要:我国地域辽阔,地表形态及地下土层发育均较为复杂。在市政建设中,若遇到软土地基,会增加项目的建设造价,同时还不利于路面的建设。若处理不当,会缩短道路的服役年限,并提高后续的养护费用。现如今,城市建设交通网络在不断地完善,市政道路项目的工程总量也随之增加,若能有效应用路基加固处理,势必会为人们出行提供更为安全的环境。本文简单叙述软土地基的特征,并分析市政道路项目中实行的加固处理方式。具体包括强夯加固、换填法及预应力管桩等多项技术及注意要点。通过对软土地基进行加固处理,可以为道路上部建设提供稳定的支撑力。
关键词:软基加固;市政道路;换填法;
1 软土地基特征
市政道路建设中,软基的地质问题较为常见,为保证道路平整度及施工质量,应当先加固地基,确保上部建设的安全性,在此之前先掌握软基的基本特征,才能实现针对性的加固处理。首先,地基内包含大量的水,且土体的颗粒之间会形成一定的缝隙,导致其承载力因此有所下降。如果水分含量过多及空隙较多,会降低土体的受力能力,给道路的地基处理带来不良影响。另外,软基内会存有粉土,形成带有负电的颗粒,提高土体的实际吸水效率,若空隙较大,会使土层内存有较多积水,加剧地基的不稳定性。其次,软基土体的流动性较大,通过后期加固,依旧难以完全避免该问题。而土体流动会导致上部的路面受损程度严重,地基承载力下降,路面的整体性破坏,若未能及时加以补救处理,会引发坍塌等严重情况。最后,由于软基内部缝隙较大,所以其可压缩性较强,抗压水平,但抗剪力有限,使软基的实际承载力大幅降低。若承载力不足,一旦路面上的车流量加大,路面的实际压力较大,容易引发塌落等问题,造成市政道路损坏,给本地区的发展产生负面影响。施工方加强对软基处理的力度,不仅保证了施工期间的安全性,还保证了道路投入使用后的安全性,为市民构建安全出行的环境。此外,在确定加固工艺时,除了考量本地的经济社会现状,还需考虑项目的环保性能,并实现造价全过程管控。
2 市政道路项目中软基加固处理技术
2.1 粉煤灰碎石桩
该种加固处理方式主要是使用水泥及碎石、粉煤灰三种原材料,通过均匀拌和,作为桩体灌注原料。把拌和均匀的材料灌入软基中,建立强度相对偏高的支撑体系,经过检验达到市政道路施工标准后,进行地基施工的其他处理环节。该项加固技术实际操作难度不大,实用性较强,且桩体的支撑性较佳,建设材料的实际应用量较少,造价经济合理。在当前的市政项目中应用范围较广。另外,在应用该项加固技术时,不能忽视其缺陷,在软基实践处理中,可能会发生堵管的情况。而造成该种情况的原因是混凝土材料泵送过程中,使用的管材弯曲半径有限,制约材料的传输效率,造成管道堵塞现象。对此,在混凝土泵卸压后拆除堵塞部位输送管,排出混凝土堵塞物后,再接管重新泵送。接管时,应先排除输送管内的空气,再拧紧管端接头,每次作业完成后,要将管道清洗干净,防止下次使用造成堵管现象。为提高软基的力学性能,使软土固结具有良好整体性、水稳性,形成较高强度的桩体,继而达到软基加固的预期成效。
2.2 强夯处理工艺
市政道路建设项目中,强夯处理方式造价经济,且操作效率高,具备明显的实用效果,實际应用中的加固效果较好。此项工艺的具体运用原理包括:首先,动力置换,在道路建设范围的土层内,掺入适量的石材,通过强夯机械碾压土层中的碎石。石材在受到强力的挤压后会碎裂,在基层上形成紧密的保护结构。其次为动力密实,该原理是强夯处理的重要技术手段。通过夯机设备,对软基路面实行加固处理,主要通过夯机的重力,促使土层内的颗粒缝隙被压缩,以此达到加固软基的效果。最后,动力固化,此种强夯处理方式是利用动力装置改变土层原本的结构,继而加大颗粒紧实度,在此过程中,可以实现将土层内水分压出,以稳固原本的地基结构。强夯处理工艺,在现实的道路建设中,运用价值较为明显,但需强调的是,必须合理布设集水井。
2.3 换填加固技术
此项加固操作的具体实现过程分成三步,首先,组织建设团队在市政项目启动前期,完成现场勘察,以确定建设现场的地层结构,需要采集各层土体样本加以分析,并划定软基的实际分布区域以及深度情况,根据实际的工程数据,制定具体的加固处理方案。其次,采取机械与人工搭配的形式,把特定区域内所有软土清除。最后,清理作业表面,根据设计的砂石及土料规格,将准备好的材料填入地基内。在此项加固处理中,需要把控换填物料的配合比,开展试验分析,确定最终的混合比例,保障加固处理的效果。在换填处理后,应对更换的土体进行压实处理,以进一步强化整体结构的密实性,保证加固的效果。换填法的使用优势体现在建设期间,利于对建设路段整体进行把控,可以有效地降低经济成本。
2.4 预应力管桩施工
此项处理方式在当前的市政项目加固中,属于较为常见的一项。其使用要点体现在:其一,需要勘察软基的基本情况,标注出存在松散的区域,以免发生加固不到位,影响建设项目的整体性。其二,针对加固范围实行进一步确定,标出具体的打桩点位,此过程要求专业人员完成,打桩点需基于项目现场的具体土质状况设置,同时根据市政项目的具体建设标准,结合实际检测信息,确定管柱。其三,完工后,在相应的位置立起警示牌,避免遭到外界破坏。该项加固工艺能有效改善原本存在松散问题的土体,减小地基内的缝隙。但和换填法相同,建设时间长,造成项目工期滞后,项目造价会有所提高,且在道路应用后期,还可能发生沉陷的情况。
2.5 堆载预压
此项预压处理是在原有的土层内,加设砂井以及排水板,而后在地表设置砂垫层,并覆盖上密封膜,使内外空气有效阻隔,借助埋设于垫层内,设置孔洞的管道,利用真空设备进行抽气,由此产生大气压差。受到压差的影响,土层内的水分会渗出,有效控制土层内的压力,继而提高软基的整体性,让土体慢慢固结。在施工期间,需要动态掌握地下的水分含量。若软基的松铺厚度均在300mm左右,通过一次静压处理,后续会下降15mm左右。碾压两次后,实际厚度约为260mm。在完成轻压处理后,需进行多次强压,保证地基的稳定性。先需连续实施强碾压两次,使厚度再度减小10mm左右,而后在组织三次强碾压,让厚度保持及基本稳定,控制在250mm左右。
2.6 粉喷桩加固技术
该项加固工艺的施工周期短,基于群桩原理,确保基层可以呈现出较好的加固效果。在施工前,需要完成以下工作。首先,对整个桩位布设进行详细规划,并通过试验以及现场勘察信息,对现场客观情况有充分的了解。其次,施工人员需全面清理作业面,确保表面无杂物,在低陷区域需利用回填土使其表面平整。并在相对松散的位置,填补碎石,使得整个作业区域满足施工条件。再次,试验及测量是软基加固的重要环节,得出钻进效率、配合比等。最后,要保证现场操作数据和设计数据的一致性,并动态测量桩体的长度与整体一致。
3 结束语
市政施工中,通过对软土地基的加固处理,可延长地基的使用年限,继而延长其上部结构的使用周期。在工程建设中,需结合现实情况,灵活应用加工技术,确保选定的技术手段符合本地实情,为工程项目创造良好的地下结构。
参考文献
[1]黄旭.探究软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].四川水泥,2021(2):71~72.
[2]王常青.新型固化材料在市政道路软基地的应用探索[J].中国建材科技,2020(5):132~133.
[3]旷才植.真空联合堆载预压法用于软基处理的效果分析[J].公路与汽运,2020(4):79+84.