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市政工程施工建设中软土路基施工技术的应用研究

2021-11-28段文超

魅力中国 2021年51期
关键词:软土土层路基

段文超

(宁夏岭夏建设工程有限公司,宁夏 银川 750000)

引言

软土路基主要由软土组成,软土具有稳定性小、黏度与强度过低的特点,吸水易受重力影响可塑性较差。路基是市政工程施工建设的基础,其质量直接影响市政工程施工建设工程的质量。相关人员应采取合理手段解决软土地基问题,尽可能降低造价成本,提升地基的稳定性,改善市政工程施工建设质量,提升经济效益。

一、软土路基施工技术的概述

(一)软土地基处理技术的实用意义

1.提高路基承载力。软土地基含水量大,通常在20%以上,有的达到70%,甚至呈淤泥状、液态状。因此其承载力低,不能满足市政工程施工建设施工需要。作为施工单位,通过制定科学的软土地基处理方案,严格按要求施工,采用分层填筑和碾压方式,并按要求开展质量检测和验收,能实现对软土地基的有效处理,提高路基承载力。2.预防裂缝或沉陷等问题发生。如果软土地基处理不到位,承载力不足,稳定性欠缺,加之车辆荷载反复作用,降水等因素影响,市政工程施工建设路基容易出现裂缝或沉陷等质量问题。为避免出现这种情况,有必要加强软土地基现场调查,详细了解具体情况。制定科学的处理方案,认真落实软土地基处理技术,进而预防裂缝或沉陷等问题,提升市政工程施工建设工程质量。3.延长市政工程施工建设工程使用寿命。如果市政工程施工建设路基承载力不合理,出现裂缝、沉陷等质量问题,不仅加大养护维修难度,增加不必要支出,而且会缩短工程使用寿命。为此,施工单位有必要制定合理的方案,把握软土地基处理质量控制要点,加强每道工序管理。从而增强地基稳固性与可靠性,预防不均匀沉降,节约维修成本,延长工程使用寿命。4.确保工程建设质量和效益。通过制定科学的软土地基处理方案,选用合适的技术措施。并根据施工规范要求安排机械设备、材料和人员入场,顺利完成软土地基处理任务。能保证路基承载力合格,提升结构稳定性,降低养护维修费用,提高市政工程施工建设施工质量和效益。

(二)软土地基施工原则

软土地质具有土质松软易沉降,土层的重力承受能力较弱等缺陷,尤其是在市政施工中难以保持稳定的强度和应力效果,容易导致地基出现裂痕、坍塌等情况。软土地基在市政项目使用过程中,受到外力作用更容易变形,给交通造成安全隐患。软土地基施工要重视天气,在施工期间应当尽可能规避阴雨天施工。阴雨天施工会导致大量雨水渗入到软土层中,软土层在潮湿情况下进行地基施工,会增加地基变形的隐患。软土地基施工还要注重土层结构强度的增强,采用有效的技术手段,提高软土地基应力,从而可以保持地基具有较好的抗力。施工中应当做好地基防渗措施,可以较好应对软土易沉降的缺陷。

(三)软土路基特点

1.压缩稳定所需时间较长软土路基最大的特点是土质松软,与其他类型的路基相比,其压缩时间长,且只有在持续高压作用下才能够形成平衡结构,满足施工要求。2.易变形软土路基变形时会出现不同程度的沉降。市政工程施工建设经长时间使用,软土路基在路面及车辆的持续挤压下会越来越密实,并出现沉降,更有甚者出现路基断裂,其对市政工程施工建设产生极大危害。一旦出现路基断裂情况,一般情况下必须封锁道路并进行修复。3.渗透能力差在市政工程施工建设施工时,软土路基中的黏土与砂石比例若不合理,则会在很大程度上延长软土路基的凝固时间,产生大量气泡且难以排出,进而导致排水通道堵塞,影响施工进度和效果。4.土壤湿度大软土路基湿度较高、渗水能力差,通常软土路基的含水量在70%以上。当含水量处于一定范围时会加大土壤的流动性,若不及时进行加固就会影响整个地基结构安全。处理软土路基时应采用合理的策略,确保施工安全,提升施工效率。

二、软土地基对公路建设的影响

(一)沉降问题

沉降问题是当前市政工程施工建设在软土路基施工作业中产生的主要问题。该问题主要是指在基础的填土施工作业和填筑施工作业完成之后,市政工程施工建设的路基会出现不同程度的沉降现象,并持续产生剩余沉降。沉降对城市道路安全有着重大损害作用,尤其是当沉降发生在一些车辆密集区域,或者该问题不能得到及时有效地处理,那么将很可能发生一连串的市政工程施工建设安全事故,直接威胁到人们的生活安全。一般来说,就沉降的严重性及其发生的范围而言,沉降问题主要体现在对于几个问题的思考上。首先,对路基沉降问题有效控制方法的探讨研究。当前虽然针对沉降问题进行了相当的控制措施与对策的探索,但是其实际应用效果却并不能让人满意,控制效果不理想,在进行现场勘测活动时往往容易遇到较大的阻碍;其次,对沉降情况的具体控制效果。城市化水平的不断提高使得人们对市政道路建设的关注程度越来越高,而沉降问题作为当前在市政工程建设活动中的重要问题,如果没有得到及时有效的控制,那么势必会对人们的出行造成影响,进而引发民众情绪,不利于市政交通事业的稳定发展。

(二)路基稳定性不足

软土路基一般由松质土壤、砂砾等材料混匀压实而成,软土的湿度高,土壤颗粒间的缝隙大、易压缩。在压实路面阶段,易出现压实程度不足等问题,影响软土路基的稳定程度,为市政工程施工建设的使用埋下安全隐患。在雨季施工时,频繁降雨将拖慢工程进度,雨水会渗入软土路基内部。路基渗透性差,雨水排出速度慢,水分侵蚀土壤,影响公路安全。

三、市政工程施工建设中软土路基施工技术的应用

(一)置换土层技术

软土地基施工中,采用置换土层的方法,能够显著改变土层性能,提高地基稳定性。置换土层技术是一种实施较为简单的技术方法,在地基施工中要对地基深度标准进行掌握,进而能够确定需要置换的土层体积量。土层置换的主要原理,就是使用强度较大的土壤替换原有的软土,改善地基土层结构性能。在土层置换过程中,应当保证填入土层的平整和密实度。一般采用这种技术进行地基施工时,需要运用夯实设备和重力设备,并且多次进行碾压夯实,碾压一层置换土后,要进行重新土层填充,直到土层无法继续压实。置换土层技术在地基施工中也有着一定的使用条件,一般对于局部性的软土层可以进行置换,但是整体区域都为软土层则不适用这一方法。也就是在软土地基施工当中,发现局部土层分布不平衡,软土结构会较之其他土层出现明显的塌陷情况,使用土层置换能够有效应对这一问题。

(二)袋装砂井技术

袋装砂井技术主要是通过将具有良好排水性的砂石颗粒装入织物袋中,织物袋具有较好的透水性,能够在搁置于软土层后,对软土层形成较好的促进排水效果。软土层之所以容易变形坍塌,就是由于软土颗粒更容易积水,影响到土层稳定性。应用袋装砂井技术要设计好砂井布局,也就是要尽可能利用较少的袋装砂井实现排水目的。袋装砂井内部砂石缝隙较大,在如软土层结合时,可以改变土层整体的密度情况,加大排水空隙。袋装砂井施工过程中,需要先对施工区域面积进行测量,从而计算出需要的袋装砂井数量。袋装砂井施工时要采用干砂作为填充物,干砂吸收性更强,能够缩短排水时间。袋装砂井技术实施中要求准确进行砂石袋的投放,应当与砂井位置保持一致。运用砂井技术可以实现对软土性质的改良,而且这种技术工艺简单,不受外界条件影响,并且施工材料较容易获得,能够有效降低软土地基施工成本。

(三)排水固结法

1.排水固结法包括加压和排水系统两部分,排水系统是在地基上设置排水体,再借助地层自身所具有的渗透性,使用排水体进行排水的结构体系称为排水系统。常用的排水体为塑料排水带排水和砂井排水。2.塑料排水板插入软土路基排水板后,由于挤压作用,软基的地下水会通过塑料排水板毛细管的作用上升至砂垫层内,再由塑料排水板向两侧排出,以提高基底的承载能力,施工完成后,由测量员测量施工范围,并将所有塑料排水板的具体位置标出,切断塑料排水板,注意留下多余的长度,最后在塑料排水板周围填砂。

(四)夯实技术

在软土路基加固阶段,可以借助夯实技术解决市政工程施工建设路基松散问题,还可以使用低强度施压法提升地基的紧实度。不过,在施工阶段应用低强度施压法所达到的效果微乎其微,对软土路基的紧实程度和实际抗压能力提升不大。因此在实际作业过程中,施工方多选用高强度夯实技术,达到加固软土路基的目的。该技术的实施需要先进仪器和专业的操作人员支撑。在开展软土路基加固工作之前,必须多次检查施工设备情况,确保设备在使用高强度夯实技术加固地基阶段可以正常运行,并取得良好的夯实效果。此外,施工单位在应用夯实技术之前必须进行现场勘察,掌握路基的实际情况,制定科学合理的施工方案,确定施工时间和具体流程,以快速圆满地完成加固任务、提升施工效率。同时,施工方要时刻观察技术市场动态,将新技术、新设备引入实际施工中,并和其他设计单位合作,将其先进技术应用到建设中来,达到提升工程质量的目的。

(五)粉喷桩加固技术

粉喷桩加固技术一般应用于施工要求严格的工程中,适用于市政工程施工建设通道及涵洞建设。以某市政工程施工建设软土路基处理为例,对于预备阶段勘测需要使用粉喷桩加固技术处理的地段,经过深入分析后发现桩间土沉降大于桩顶,荷载越大则地基土孔隙水压越大。据此,技术人员制定了具体的施工指标,将粉喷桩间距控制在1.5m 左右,将钻进速度控制为2m/min 左右,在硬质土层钻进时先减速后提速,随后提钻,喷粉搅拌时要注意随时控制喷粉压力,避免粉末堵塞管道。同时,借助自动化设施控制喷粉时间和程度,最终取得了良好的施工效果。在施工阶段,技术人员应合理控制钻机下钻深度,确保粉喷桩长度与标准相符,严禁使用缺乏粉体计量装置的喷粉机。另外,应配备专职人员对设备和工程情况进行检查,保障桩直径等数据符合标准。

结语

市政工程施工建设是经济发展的重要桥梁和纽带,其建设质量不仅关系到行车安全,而且对区域经济的发展有着重要影响,因此,在市政工程施工建设过程中,一定要做好软土路基处理工作,根据工程施工的实际情况,选择合适的软土路基施工技术,提高施工人员的素质,以确保软土路基质量符合施工要求,为市政工程施工建设的整体质量和快速发展奠定良好的基础。

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