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简析市政道路设计中的软土路基处理技术

2021-11-28王剑龙

魅力中国 2021年35期
关键词:软土路基市政道路

王剑龙

(广州市科城建筑设计有限公司,广东 广州 510663)

引言

软土路基是市政道路的基础,其质量直接影响市政道路工程的质量。在市政道路建设过程中,会受到不良软土地基的影响。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。软土路基受自然因素的影响,其承载力较弱,造成路基沉降。为了避免质量问题的出现,应当采取科学合理的方法对市政道路软土路基进行加固处理。基于此,本文对软土成因与软土路基的特点、软土路基施工面临的问题进行了总结,并分析了相应的路基处理技术,从而更好地提高市政道路路基的稳定性。

一、市政道路软土路基设计原则

(一)实用性原则

在设计市政道路软土路基时,要遵循实用性原则。对于市政道路软土路基的设计要能够符合市政道路建设需求,由于市政道路上来往的车辆数量众多、速度较快,因此对市政道路产生的负荷较大,对市政道路软土路基的要求也随之提高。在不同的地区市政道路施工地土质的实际情况都有所不同,其软土路基的稳固性也有一定差异,在进行市政道路软土路基设计时,要提前做好地质勘查工作,确保软土路基的设计能够满足当地市政道路施工的要求,因此,要保证市政道路软土路基设计的实用性与稳定性。

(二)安全性原则

在对市政道路进行软土路基设计时,也要遵循安全性原则。市政道路软土路基设计的主要目的就是要确保市政道路在运行的时候对车辆以及来往人群的承重能力与稳定性,避免出现软土路基沉降导致事故发生的情况。因此,在进行市政道路软土路基设计时,要根据施工具体情况与不同等级的市政道路对软土路基的具体参数进行合理有效的设计与规划,对软土路基中的标高、路拱横坡、边坡坡率以及相关防护措施等因素都要进行科学设计,保证市政道路软土路基设计的科学性与安全性,保证市政道路施工质量。

二、软土路基施工面临的问题

(一)软土路基稳定性较差

孔隙较多、路基含水量较大是软土路基的主要特点,这就为市政道路施工建设的后期工作带来了一定的难度。在大雨冲刷以及相关环境因素的影响下,软土路基本身的稳定程度较差,强度较低,在长期的雨水侵蚀之下,路基坍塌现象加剧,这就使得大量道路的正常通行受到一定阻碍,这些施工建设问题不但降低了质量管理水平,也容易发生许多交通安全事故。对于此类施工建设问题,主要核心设计部门的施工人员应结合实际的施工建设技术情况,对建设工程的图纸进行周密分析,并重点对软土路基建设进行边缘工程加固维修,确保市政施工工程建设能够顺利开展。

(二)沉降问题

在建设公路的过程中,路面沉降是一个较常见的问题,为避免该问题的发生,应开展对施工环节的科学控制工作。部分工程使用的建设技术不够先进,路基压实程度达不到标准,使路基的稳定性下降,导致路面局部出现沉降现象,拖慢工程进度。软土路基受到水分影响,加剧水土流失,降低公路使用寿命。

(三)施工单位技术水平不高

施工单位技术水平不高,最为典型的是在实施搅拌桩工程。在处理路基时,软土路基处理不能够应用深层搅拌法完成,这并不是施工人员没有灵活性地掌握深层搅拌法的应用技术,也并非在设计加固路基时深层搅拌法的方法出现错误,而是在具体应用时,施工机械设备以及施工单位所具备的能力不能够满足深层搅拌法的要求。这些年,建筑工程队伍快速膨胀,工作人员的专业素养会得不到全面保障,甚至有的施工队伍没有进行必要的技术培训,不能熟练地操作各项施工技术和施工设备。

三、软土路基处理技术

(一)高压旋喷技术

高压旋喷技术是施工建设人员利用高压旋转的喷嘴、将大量水泥浆喷土层和土壤不断融合的一种技术,在此过程中,要充分利用生产材料的抗压承载能力,确保使用此种施工技术后能够达到与之相应的理想效果。值得注意的是,在施工建造期间,建筑企业的有关部门应密切关注渗漏问题的管理,例如,可以利用连锁桩工艺生产操作流程,结合定向喷射施工技术,在土壤内部结构中形成一定的连续墙进行安全防护,避免路基出现漏水等不良现象。经过大量的实践表明,在砂性土、淤泥土以及黄土等软土路基建设中,采用此种施工技术较为普遍,可以确保相关建筑物体不会受到外界的影响发生振动,但是此种施工技术方法容易造成环境污染,并且实施的建设成本较高,不能为建筑企业带来更大的经济效益和社会效益,有关部门应合理规划并使用。

(二)强夯技术

①施工技术简介。强夯技术施工法又可以称为强力夯实技术法,也被业内人士称为动力固结法,其主要应用机理是相关建设人员通过大型履带式强夯机的操作,把重量为9-31t 的重锤从6.5-30.5m 的高度自由落下,并对土壤进行强力夯实,最后迅速加强软土路基的承载能力和压缩模量,形成比较紧密的路基软土层。②适用范围。在施工建设结构的不断研究中,随着建筑技术的日渐更新以及生产建设设备的不断升级,强夯技术施工法已经被广泛应用于高速道路、铁路、机场、核电站以及大型工业园区建设,对一些地质情况较为复杂、含水量较高的路基建设地段也存在着重大影响。另外,强夯技术法还适用于碎石处理、砂土饱和与粘性土壤等地基建设。

(三)挤密法

挤密法是改善软土路基的措施,建筑工人采取分层填筑与碾压的办法,尽可能提升路基密实程度。在确保软土路基结构强度不受损害的前提下,挤密法可提升排水速度,提升路基强度。现阶段,随着高新技术的不断涌现和新设备的不断研发,挤密法更多元化,衍生许多改进方法,例如重锤夯击法、堆载预压法等,应用软土路基处理过程中,切实提升路基质量。确保挤密法取得良好的效果,建设人员应严格按照施工步骤及流程开展施工活动,尽可能降低软土路基对公路建设的负面影响。一般情况下,建设人员按照准备、放样、填筑、观测、施工的顺序开展作业。科学健全的施工流程是确保工程顺利完成的前提,工人必须按照有关要求开展作业,尽可能满足软土路基的各个处理需求,确保技术应用的合理化和科学化。在施工作业阶段,为了确保挤密法达到预期效果,工人有针对性地做好沉降观测、移位边桩的观测与记录工作,应对得到的沉降数据开展分析工作,记录结果。通过该方法,按照实际情况灵活调整施工方案,帮助方案与实际施工相适应,取得良好的施工效果。

(四)排水固结法

为消除软土路基对公路造成的负面影响,许多施工队伍在处理过程中应用排水固结法。该种方法的操作步骤简单、难度较低、成本投入较小、可行性较高。排水固结法的大致施工步骤为建筑工人提前勘察施工现场,掌握土壤厚度、渗水性等信息。在此基础上,开展排水单元的建设,借助排水单元加速排水速度,快速将软土内的水分排至指定位置,排水固结法能够有效达到固结软土的目的,确保土壤结构的稳定,避免软土沉降现象的出现。排水固结法与一般的排水系统和加压系统有所不同,其应用形式多变,充分满足不同地理条件下的软土处理需要。常用排水固结方案在不借助外力及其他设备帮助的情况下,结合施工场所的地质条件,实现软土中水分的排出。在排水系统的设计与建造阶段,施工人员应多次实地勘察施工地的地质特点,根据地形地貌建造排水沟槽,通过在软土层施加一定外力将其内含的水分排出。

(五)深层搅拌桩支护法

深层搅拌桩支护法主要是通过固化成桩的操作过程,可以在整个施工过程中充分发挥原始土壤的作用,可以大大节约能源,实现自然资源的再利用。在相应的搅拌过程中,它对地基周围的土壤没有影响,对周围的交通影响也很小。由于桩的形成过程与混凝土的浇筑密不可分,因此,相关操作人员应在合适的时间进行充分的技术准备并进行浇筑操作。

四、提高市政道路设计中软土路基施工质量的有效措施

(一)注意现场勘查工作

无论是市政道路施工软土地基处理技术应用还是其他工程施工,注意现场勘查对于实际工作的开展都有着重要的意义,同时也需要积极运用各类有效的技术手段。另外,技术人员也需要充分参考项目前期的各类勘查资料,综合现场实际情况进行分析,明确未来施工中可能会出现的问题和风险,并提出有效的处理举措。同时,勘查部门也需要做好勘查工作的监督把关工作,要求技术人员在完成施工区域软土分布情况的综合评估工作的同时,能够真正明确其具体的分布位置,掌握软土深度情况,为后续选取处理技术等方面提供支持,也能避免在处理过程中做无谓的工作。技术人员和勘查部门也需要重视勘查技术的评估和优化,调整勘查工作开展思路,力求进一步提升勘查效果。

(二)软土地基处理要点

在进行市政道路软土地基处理时,首先要构建科学合理的施工监管体系,选择高素质专业质量监管人员来对市政道路软土地基处理工作进行全面的监督与管控,确保软土地基的最终处理效果能够满足市政道路对于地基的要求。在对软土地基加固处理时,软土地基的泥土土质一般都是相对较小的,可以采取在注浆孔底部2m 处的位置采取高压劈裂式注浆方法来进行注浆处理,对注浆孔的具体位置要严格把控,通常情况下是在3m 以内。在使用纯水泥浆进行灌注时,在灌浆过程中要注意水泥浆中的水灰比,如果水泥浆的密度是1.49kg/m3,其中的水灰之比就要保持在1:1;如果水泥浆的密度是1.62kg/m3,则其中的水灰之比就要保持在0.75 ∶1,一般情况下要在水泥浆中添加质量比为2%左右的氯化钙。在实际处理软土地基时,由于地质条件不同,还可以采用预制薄壁预应力混凝土管桩方式,在桩体顶部设置桩帽,在桩帽顶部铺设厚度为50cm 的褥垫层,提高桩间土的承重能力,填土的高度通常不超过4m,加固区变形量应当超过85%,确保复合地基的整体质量达到相应标准。

(三)规范技术操作

对于施工工作开展来说,规范的技术操作是避免大部分事故以及质量问题出现的有效手段,因此,施工单位应该先明确相关技术规范,为施工工作提供理论支持以及制度支撑。同时需要做好技术应用环节的把控,达到保障最终处理效果的作用,及时发现并解决施工中存在的隐患和问题。首先,需要技术人员能够对施工人员的技术水平进行严格考察,避免滥竽充数问题的出现。另外,由于施工精度要求相对较高,因此技术人员需要对相关设备进行检查,对于使用设备较为复杂的环节,更应该对其进行重点监督和管理。同时需要通过各类培训活动提升施工技术人员的责任意识以及质量意识,保证施工活动能够在精细有序的状态下进行,从根源上杜绝侥幸心理以及疏忽大意对工程本身造成的不良影响。

结语

软土路基处理是当前工程建设的重要内容之一,建筑工程的施工质量以及安全性和可靠性得到全社会普遍关注。想要提高工程质量必须要立足于软土路基处理技术,要充分认识到软土的性质,以便于针对性地提出软土路基处理方案;其次,了解处理软土路基经常发生的问题,以确保在分析软土路基处理技术时快速完成模型构建,评价指标选择可以更加清晰和明确。

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