道路工程施工的软基加固施工技术研究
2022-06-29王志强
摘 要:当前我国交通出行的压力巨大,要求持续健全和完善交通网络体系,在扩大道路数量的同时,提高道路的结构强度和承载力以及质量性能,切实满足交通出行需求。软土路基是常见的路基类型,本身的承载力不足,需要采用适合的方法对其进行加固处理,以保证路基的稳定性和安全可靠性。本文主要分析了道路工程施工中软基加固施工技术要点和关键,希望对提高软土路基施工水平和质量,推进道路工程施工顺利进行有所启示。
关键词:道路工程;软基加固;施工技术
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:2096-6903(2022)02-0010-03
0 引言
道路工程施工中可能会遇到软土路基,这是道路工程施工的重难点。软土路基具有空隙大、渗透性小、含水量多等特点,对其结构稳定性、耐久性产生了极大影响,进而影响到道路工程的质量安全、性能和使用寿命,导致道路出现沉降、开裂等问题。因此要在施工中采用适合的技术和方法对其进行加固处理,以有效提升软土路基的稳定性、承载力等,保证道路施工的整体质量和效益。
1 道路软土路基施工的特点和常见病害问题
软土路基主要指的是松软土、砂土、淤泥、淤质土等形式的路基,强度要比一般正常的土层低一些,软土路基具有内部空隙大、空气多、透水性、承载力不强等特点,且软土层一般含水量都比较大,导致软土路基的压缩性较高、抗剪能力比较弱,在道路运行使用过程中容易出现侧向变形的情况[1],当外界荷载过大的时,路基不均匀下沉、路堤边坡稳定性差的状况较为突出,严重影响道路的性能、使用寿命和行车的安全舒适性,导致道路出现裂缝、坍塌问题。软土路基加固处理,主要是采用适合的技术和方法,提高路基的承载力和结构稳定性,由于每种路基的特点不同,各项加固处理技术的适用范围和效果不同,具体应用时,需要准确把握每种技术的要点关键,在综合考虑和分析实际工程需要、土层类型和结构、质量要求等的基础上,选择更适合的加固处理技术。
2 道路工程施工的软基加固施工技术
2.1常见的软基加固技术
针对软基加固处理的技术比较多,且每种技术的适用范围不同,在项目施工建设的时候,要求准确把握每种技术的要点和关键,并结合实际情况,选择最適合的技术,保证加固处理的效果。
2.2 水泥搅拌桩技术
水泥搅拌桩法是道路软土路基加固处理常用的一种方法,效果比较明显。主要是将水泥浆、水泥粉等固化剂喷入软土路基,并利用搅拌机械使软土和固化剂充分拌合,通过这样的方式增强软土路基的结构稳定性、承载力和强度,能起到一定作用的降低道路路基变形、沉降等效果。而且,该技术的操作简单、技术要求不高、施工速度也比较快、对周围环境的污染比较小、费用低,利用该技术还可以对深度比较大的软土路基进行加固处理,也能取得比较好的加固处理效果,而且不会造成额外的渗漏,是一种绿色、高效的软土路基加固处理技术。在不断发展中,该技术逐渐被应用于软黄土、淤泥质土、粘性土、粉土、杂填土等形式软土路基的加固处理方面。为确保该技术的应用取得更好的效果,需要做好以下几方面的工作:
(1)要做好施工前的准备工作。在软土路基加固施工前,需要做好实地勘察和测量工作,明确该路段路基的土层类型和结构、分析软土路基的特点等,判断是否适合采用该项技术[2]。做好一系列清洁、清理工作,确保路基无杂物,低洼的地方要进行填平处理,保证地面平整。要分析道路工程的规模、质量标准要求等,判断路基的结构、强度和承载力大小,然后根据实际需要选择适合级配、强度的水泥和材料,适合型号、性能和参数的机械设备,确保与实际工程项目的要求和需求一致。
(2)在施工中需要做好各项有关材料设备的检测试验工作,强调施工严格依照设计要求和规范流程进行,严格控制钻机主轴的倾斜度不超过1%,向下钻到设计深度将水泥浆喷入到软土当中,之后在向上提钻并喷浆、搅拌,在这一过程中需要严格依照工程要求控制好钻进和搅拌速度、次数、喷浆压力,尽量保证喷浆连续不间断、桩头均匀密实,到离地表0.5 m的时候,一般就可以停止喷浆了。为保证喷入的水泥浆和原来的软土充分搅拌,一般施工中可以采用“二喷四搅”的工艺,进行全桩复搅。如果在施工中发现存在喷浆中断情况的时候,需要做好相关记录,明确中断深度等,并在之后的12 h之内科学规范的进行补喷处理,如果超过了12 h,为确保工程的质量性能,则需要进行补桩。
(3)在所有工序的施工完成之后,还要求严格仔细的检查和检测桩径、桩距、水泥掺入量、成桩的均匀性、水泥土密实度、强度和承载力等,确保符合实际工程项目的要求和标准,保证软土路基在采用该技术加固处理后拥有良好的结构强度和承载力。
2.3 土工合成材料施工技术
土工合成材料施工技术在处理软土路基的时候也具有明显的效果,在施工前需要明确具体工程项目的地质、水文等条件,在对有关数据进行深入分析的基础上,准确把握软土路基的密实程度,并确保该技术应用的规范性,促使土工合成材料的加筋效果得以充分发挥和体现。具体施工时,需要做到以下几点:合成材料的铺设时,需要将强度高的方向垂直于路基轴线方向;要拉紧材料,或者是使用插钉等将材料固定在填土层表面,有效规避褶皱情况;做好土层表面的清理和清洁工作,确保没有碎石、坚硬凸出物、杂物等,保证土层表面平整。施工中需要确保材料之间的连接紧密、牢固,一般而言叠合长度需要尽量保证在15 cm以上;距离合成材料层8 cm内的路堤填料[3],最好将其粒径控制下6 cm以内,以保证施工的质量;施工中一般采用的是分层摊铺、分层碾压的方式,需要严格依照施工步骤和规范要求进行,确保摊铺施工的质量,一般第一层填土摊铺适合采用轻型推土机,各有关机械设备只能沿路堤轴线方向行驶,在确保填筑压实的垫层厚度超过60 cm之后,可以根据工程的实际需要,选择适合参数的重型压实机械压实。对于软土路基的处理,通常采用后卸式卡车沿加筋材料两侧边缘倾卸填料,并确保材料张紧,卸土高度最好控制在1 m之内,以免对局部路基的承载力造成影响,导致出现承载力强度不够的情况出现。在摊铺施工完成之后,需要及时填筑填料,一般情况下需要在48 h之内完成,有效规避阳光暴晒等对施工质量造成的影响损失,所采用的填料、填筑的速度要满足有关工程项目的标准和要求,以免出现局部下陷的情况。此外,路基填筑施工要与边坡防护施工同步进行,以确保路基加固施工取得更理想的效果。F0BA96D4-13C4-4066-8AA5-3209E534CB09
2.4 现浇混凝土管桩施工技术
现浇混凝土管桩施工技术也是道路软土路基施工加固处理常用的一种技术工艺,比较适合于市政、道路交通、港口码头等大面积地基的加固处理,拥有良好的加固处理效果。该技术的造价比较低、施工速度快、质量可靠,该技术应用的时候加固处理的深度不受限制,可以广泛的应用到各类地质条件的软土路基加固处理中,一定程度上有助于提高软土路基的承载力,减少路基沉降等状况。该技术的应用需要明确工程项目软土路基的实际情况以及施工要求和标准,选择适合类型的浇混凝土管桩,查看是选择预应力混凝土管桩还是震动防渗墙加固处理的效果更好。原理主要是依靠沉腔上部锤头的振动力,将内外双层套管所形成的环形腔体打入预定的设计深度,在腔体内部形成浇筑混凝土之后振动拔管,形成混凝土管桩。具体施工操作时,需要准确把握施工工艺要点和流程,做到以下几点:
(1)需要做好施工前的准备工作,准确测量放样,明确工程项目的中桩线、施工范围,并配置适合的材料设备、人员,做好各项有关检测和试验工作,如查看混凝土配比是否符合工程项目的设计要求和质量标准,设计是否符合道路工程项目的承载力要求,不断调整和优化设计方案。
(2)在施工操作的过程中需要严格依照设计图纸、软土地基处理要求及范围等,科学放出桩位置,施工中要保证桩机的平整度、导向架的垂直度,并严格的控制桩管中心、桩中心的偏差尽量保持在20 mm以下,桩管和与桩位对准,以免影响施工的质量。施工中还要保证沉管到位,确保沉管达到实际工程项目的设计桩深。灌注混凝土的时候需要依照设计要求和工序步骤进行,并在施工完成后严格检查和测量混凝土的塌落度,最好将其控制在60~80 mm左右,并做好一系列养护管理工作。在桩成型后,需要在顶部用适合级配的混凝土科学规范封顶、抹平[4]。
3 道路工程施工的软基加固施工技术要点关键
3.1 做好施工前的准备工作
软土路基加固施工的技术工艺和方法比较多,每种技术的使用范围、取得的效果不同,在实际工程项目施工建设之前需要做好一系列实地勘察和测量工作,明确该路段路基的土層类型和结构、地形地质、地貌特征、分析软土路基的特点,准确把握软土路基施工的要求和标准、实际工程项目建设路基的降度、压实度、抗剪力要求等,判断是否适合采用该项技术,科学选择最经济、适合、效果最显著的加固处理技术去改善和优化软土结构。一般而言,在一些含水量比较大且水分很难排出、软土层深度比较大的软土路基施工中需要进行加固处理,以确保其拥有较好的结构强度、抗剪能力、质量性能。在施工之前,还需要做好一系列清洁、清理工作,确保路基无杂物,低洼的地方要进行填平处理,保证地面平整,为后续施工的规范有序进行创造良好的条件。并根据实际项目施工建设的需要,选择适合级配、强度的材料,适合型号、性能和参数的机械设备。
3.2 确保施工作业的规范性
项目施工作业要求相关人员明确各项加固处理技术的要点关键、明确施工操作的重难点,并严格依照施工规范和流程进行施工作业,尽可能降低施工中的质量隐患问题。在施工之前,需要做好技术交底和质量交底工作,并对施工作业人员进行针对性培训,优化各施工工序的人员、技术、设备等的配置和利用。在具体操作的时候还需要对项目施工实施动态化的监督控制,确保施工人员作业规范有效规避无序施工及施工现场混乱的情况。还需要做好一系列检测试验工作,如检测施工中所采用的材料的质量、性能、用量和用料,监督每一工序施工都规范化依照步骤和流程进行,在所有环节施工完成之后要严格仔细的检查路基的沉降度、压实度、抗剪力等,并对照分析设计要求,查看二者是否一致,对于不符合工程质量要求和标准的,要监督其及时进行返工和整改,保证道路工程项目拥有良好的质量性能。此外,在整个项目施工的过程中还需要规范化做好排水工作,根据实际项目情况科学设置临时排水系统,以免对施工质量造成影响[5]。
3.3 符合安全文明施工要求
道路工程项目路基施工也需要符合安全文明要求,在保证路基加固处理拥有良好效果的同时,尽可能的降低施工成本等,实现工程项目施工建设综合效益最大化。在施工之前要做好安全技术交底工作,强化施工作业人员的安全意识,并由专业化、具备相关资质的人员符合施工操作[6]。施工现场的各项安全保护和防护措施要落实到位,施工人员需要依照规范佩戴安全帽等。施工现场的材料等要规范有序的堆放和保管,并在水泥、挖土等上面覆盖毡布,防止扬尘污染,所有施工作业都需要符合安全文明施工要求。
4 结论
综上所述,路基施工是道路工程的重要组成部分,路基的质量、承载力和结构稳定性将直接影响道路工程的质量、性能、使用寿命和行车的安全稳定性。在道路施工中需要对含水量大、软土层深度大、抗剪能力和承载力比较弱的路基采用适合的技术和方法进行加固处理,以有效提高软土路基的水稳定性、结构稳定性、承载力、强度等,以保证道路工程拥有良好的质量性能、使用寿命,减少道路后期运行和使用过程中不均匀沉降、下陷、结构不稳等病害问题。具体施工中需要准确把握每种技术的要点关键,明确施工操作的重难点,制定行之有效的施工计划方案,并严格依照施工规范和流程进行施工作业,尽可能降低施工中的质量隐患问题。
参考文献
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[2] 刘连松.公路桥梁基础施工中软土地基施工的技术要点分析[J].四川水泥,2018(04):27-28.
[3] 陈兆延,陈兆鹰.软基加固施工技术在道路施工中的应用[J].山东工业技术,2017(11):133.
[4] 龙文海.高速公路桥梁施工中地基处理的技术要点分析[J].黑龙江交通科技,2018(01):79-81.
[5] 陈乡寿.软基加固施工技术在市政道路施工中的应用[J].四川水泥,2018(8):338.F0BA96D4-13C4-4066-8AA5-3209E534CB09
[6] 田旺.软基加固技术在市政道路施工中的应用研究[J].建材与装饰,2020(8):276-277.
Research on Soft Foundation Reinforcement Construction Technology for Road Engineering Construction
WANG Zhiqiang
(Inner Mongolia University Transportation Vocational and Technical College, Hohhot Inner Mongolia 010010)
Abstract: Subgrade construction is an important part of road engineering. The quality, bearing capacity and structural stability of subgrade will directly affect the quality, performance, service life and safety and stability of road engineering. The bearing capacity of the soft soil subgrade itself is insufficient, and appropriate methods should be adopted to reinforce it to ensure the stability, safety and reliability of the subgrade. This paper mainly analyzes the main points and key points of soft foundation reinforcement construction technology in road engineering construction, hoping to provide some inspiration for improving the construction level and quality of soft soil road foundation and promoting the smooth progress of road engineering construction.
Keywords: road works; soft foundation reinforcement; construction technology
收稿日期:2021-12-08
作者簡介:王志强(1976—),男,河北定州人,研究生,讲师,研究方向:道路与铁道工程。F0BA96D4-13C4-4066-8AA5-3209E534CB09