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软基加固技术在市政道路施工中的应用探讨

2023-04-05王晓伟

建材与装饰 2023年7期
关键词:软土市政道路道路

王晓伟

(太原市政建设集团有限公司,山西 太原 030000)

0 引言

当前市政道路工程质量直接关乎人们日常出行的便利程度以及生命安全,所以市政道路工程质量已经逐渐受到相关部门与人民的高度关注,要求市政道路工程施工时必须注重施工质量,但是在实际应用过程中,市政道路工程仍然存在路基路面沉降问题,这些问题如果未能及时解决,则会导致人们出行舒适度降低,甚至可能会遗留下安全隐患,为了更好地保障道路质量,满足我国人民的出行需求,充分发挥道路本身的作用,促进经济发展,加强对软土地基加固研究非常具有现实意义。

1 市政道路软土地基的基本特点

软土的土粒分散系数大,大小不均,相较一般土壤缺乏足够的凝聚力,含水量较高,受外力作用容易出现不同程度的沉降。市政道路工程施工中常遇到软土地基,若未经过处理直接施工,会由于软基承载力不足、稳定性欠佳而出现道路固结沉降和其他问题,严重影响施工质量,不利于车辆的安全通行。软土地基的组成包含腐蚀类植物、淤泥等,其含量为4%~72%。软基的饱和度超过95%,缝隙比达到1.0~1.9。总体来看,多项指标均具有特殊性[1]。为了顺利推进市政道路工程建设进程并保证整体质量,必须加强对软土地基的处理,但软土地基的性能指标具有复杂性,明显加大了软基加固处理难度,即除了考虑压缩率、含水率等基础内容外,还需充分考虑土质的高灵敏度、无规律分布等特点,只有统筹兼顾,才能制定有效的软基加固处理方案,保证最终的加固处理效果。

2 软土地基形成和危害

道路建设对于推进我国社会主义建设至关重要。在道路建设施工过程中,地基的稳固程度是重中之重。我国当前大部分市政道路施工最主要的地基为软土地基,组成物主要是黏土混合粉土。在道路建设中,软土地基是最基本的组成部分,软土地基的抗压能力不强,在受到外力的挤压时,非常容易产生变形。如果不能合理地对软土地基进行加固,道路的安全性和稳固性都会受到很大的影响。因此,在软土地基加固的过程中,最主要的目标就是为了全面提升地基的安全性和牢固性,从而能够保障道路整体的稳定性。软土地基如果不能进行合理的加固,最容易产生的问题就是地基变形。软土地基自身具有很强的流变性、易变性的特点,如果没有进行加固处理,软土地基在受到外力挤压的过程中,土层会呈现向不同方向出现变形的严重问题。软土地区必须进行具有针对性的加固处理,从而才能够抑制土层形变的产生,减少因为碾压导致的路面坑洼、塌陷的问题。

3 软基加固技术应用的重要意义

在现代工程项目中,软基加固已成为一种较为常见的技术形式,在实际应用中具有较积极的意义。其含义主要表现在3个方面:①涉及基础和建筑项目。通过加固过程稳定软基土质量,提高软基压力能力,提高公路桥梁施工质量和延长寿命,减少后期维护投入和安全事故。②企业建设和城市发展的意义道路是城市建设的基础,如果质量和效率建设不能满足需求,将对整个城市建设产生负面影响。城市道路建设是一个重要的城市化城市项目建设项目,对于维护城市形象和可持续社会发展十分重要。③企业建设的重要性。由于中国工业的迅速发展,工业之间的竞争也很激烈企业要想发展,就必须表现出业绩和声誉,只有通过灵活和强化的处理,才能确保道路建设的质量,树立建筑企业的正面形象和良好声誉,促进企业的发展[2]。

4 市政道路施工常见问题

4.1 混凝土裂缝问题

混凝土裂缝问题是市政道路工程中必须引起高度重视的关注点,如何避免和解决裂缝问题是工程施工的关键。理论上来说,混凝土出现裂缝的原因很多,质量控制方法较为复杂。综合来看,混凝土材料质量、施工环境温度、工艺方法、混凝土比例和后期养护工作都是导致混凝土裂缝的可能因素。若混凝土质量出现问题,采购的混凝土质量不佳或者浇筑不充分都会直接导致混凝土建筑构件有缺陷,若后期不能进行合理养护,最终会形成裂缝。混凝土裂缝问题可以影响工程承载力和稳定性,对后期工程投入使用有着消极的影响。

4.2 路面不平问题

市政道路工程是为了方便人们出行,路面的平整性是工程质量检查的关键点。总的来看,导致路面不平的原因主要分为以下两种:①道路路面铺装质量不过关。工作人员在铺装过程中需要高超的技艺,控制标准高度重视,路面沥青混凝土摊铺不均匀是路面不平的主要原因,严重影响路面平整度。②路基不平整是导致道路变形的重要原因,导致道路平整度不达标,给工程后续工作带来不利影响,并存在很大的安全隐患。

5 软基加固技术的具体应用

5.1 预应力管桩施工技术

在市政道路工程施工领域中,预应力管桩技术是应用频率较高的一类软基加固技术,但涉及的流程相对琐碎复杂。使用该技术的要点在于应当充分了解软基的松软性,明确管桩的位置。常用的预应力管桩施工技术又可以细分为多种类型,以适用性较强的静压法为例,在实际开展施工工作时,技术人员需要明确软基的施工范围,合理选择作业技术,找准打桩位置。相关技术人员还需要充分考虑周边环境的变化情况,在恰当的区域设置预应力管桩,从根本上避免质量问题的出现。与此同时,还需要贯彻落实防护工作,尽可能避免因外界条件因素的干扰而导致质量问题的出现。施工工作的开展应当重视做好桩体和打桩的控制工作[3]。

5.2 排水固结法

排水固结法不仅能够增强地基强度和减小工后沉降,同时对软土路基的安全使用也有积极作用。排水固结法的施工原理为通过设置水平或竖向排水体,再对竖向排水体实施荷载,使得地基排水固结紧密。加压系统是用于外界对软土路基施加荷载,促使超静孔压的产生,排出孔隙水。水平排水通道应用最多的是砂砾垫层,竖向排水通道应用最多的是袋装砂井和塑料排水板。

5.3 塑料排水板施工技术

之所以要将塑料排水管应用于市政道路工程的施工环节中,一个最主要的目的就是为了去除软土地基中含有的水分,而这一部分施工的操作难度较大,对技术人员的专业素养有着更高的要求。以塑料排水板技术替代常规的软土地基排水技术,不仅能够压缩软土地基的空隙,达到高速、高效完成排水处理的目的,同时也最大限度提升了软土地基的稳定性,如今在市政工程道路施工领域的应用已经十分广泛。技术人员可以在需要进行加固的软土地基中建立排水井,然后在排水井中进行砂垫层的设置,将多余的水分自水平方向向上排除,然后再运用专业的技术设备像软土地基施加压力,即可达到加固地基的目的。

5.4 土木合成材料加固技术

民用合成材料是改善软土地基的有效加固材料。在施工开始之前,需要做好充分准备,提前安排施工人员对施工现场进行全面检查,深入研究地质信息和影响地质变化的主要因素,并进行全面的整合和收集。确定施工方案后,确定施工工具和设备参数,启动振动设备,以保持均匀、稳定和长期的振动频率,并添加适量的民用合成材料,促进民用合成材料与织物的充分集成土木工程合成材料加固技术可在短时间内加固软土和地面。对于市政道路工程等大型项目,缩短施工周期可以有效降低土木工程合成材料的财政成本,但由于这种技术使用的土木工程合成材料可能会老化,因此,为了确保市政道路工程的结构稳定性,工作人员正是由于民间合成材料加固技术的这一缺陷,这些材料很难广泛应用于市政道路工程。在现阶段,大多数土木合成材料加固技术被认为是市政道路工程中的加固层,主要用于填方边坡施工,两者均可产生良好的加固效果[4]。

5.5 预压法加固技术

预热强化施工技术广泛应用于黏土地基,具有降低加固成本、加固效果和大幅提高地基稳定性等特点。强化预热方法的技术主要是使用独立于地球表面的电荷和建筑物的重力,甚至是将水压入地基内,从而提高地基的密度和强度。采用这种方法有着重要的应用效果,存在许多不足之处。由于采用这种技术所需的时间较长,而且对拉伸的土壤填充率要求较高,这一过程不仅会增加填充量,而且还会增加土壤沉积的可能性。此外,柔性基层内垂直排水管道长度有限,道路在正常使用过程中存在堵塞问题,增加了地基沉降的可能性,不利于地基稳定和道路安全。

5.6 表层处理技术

表层处理主要指的是利用材料添加或者表层排水等手段,促使路面强度增高,一般适合应用在地表软弱的情况。常用技术有表层排水法、垫砂法、敷垫材料法。其中表层排水法大多应用在含水量较高且土质良好路基,在开沟挖槽工作下,使地表水含量逐渐降低,实现排水作用,并且添加碎石等具有较高透水性材料,在实际挖沟过程中,需要根据施工现场地形,保证紧密贴合,同时还要关注填土沉降坡度变化情况。一般来说,沟槽宽度需要控制为0.5m,深度需要控制在0.5~1m。垫砂法主要应用在含水量较大且土层结构较薄的软土地基,通过敷垫沙土,能够降低软土地基含水量,在进行作业时,需要先进行样板设置,并使得推土机和自卸汽车同步工作,保证摊铺作业可以完全一致。如果选择粉末等材料当作填料,则需要做好垫砂端部处理,防止填料被土覆盖而产生排水问题。敷垫材料法大多应用在土层表现不均匀的软土地基处理中,并添加一定的添加剂,能够有效提高路基强度,保证土体稳固性。

5.7 粉煤灰碎石桩技术的应用

目前,在我国的道路建设中,通常处理地面处理问题时采用粉煤灰桩技术。该技术的具体实施方法不仅非常简单,总体效果也比较好,该技术也是一种非常成熟的强化方法。粉煤灰桩实施技术的原如下:采用水泥和石渣等各种材料均匀混合,然后添加水稀释和混合,再将其转化为高度黏性的桩体,正确混合泡沫基材,帮助它们形成更强的复合层在应用这一技术时,它会受到多种因素的影响,可能会出现诸如泵送管道堵塞等质量问题和其他危急情况,执行人员需要及时发现问题,然后及时解决问题,以避免管道破裂。此外,施工单位必须在施工期间进行基本检查,这进一步加快了工程的进展。应当指出,这种技术不适合于该区域的淡水基础,如果不加以有效应用,可能会影响到淡水的结构,从而降低其强度和持久性。此外,如果没有足够的深度和能量,施工的总体效率将受到严重影响。因此,在应用粉煤灰连接技术处理地基时,有必要预先分析其性质,最好不要单独应用。为了避免其他因素对道路质量的影响,确保整个施工过程的安全,必须加强灵活基础强化技术的有效应用,以避免对施工人员的人身安全产生影响。

5.8 置换法

更换方法的主要特点是移动砂垫层以提高软土强度,主要适用于具有各种填料、淤泥和洪水的软土地基。使用替换方法,首先调整砂垫层和砂层,以确保两个标准相同,如果深度不同,则使用浅、深的替换方法[5]。此外,在填充变化的构造过程中,必须使用分段构造方法以确保足够的振动并设置连接中的坡度。如果用砂石作为垫层,则必须把石头放在底部,然后再放砂石垫层,以免损坏表层软土。完成充填作业后,需要执行压实处理以进一步改善土壤的稳定性。

5.9 水泥搅拌桩技术

水泥搅拌桩是所有加固技术中独一无二的,其主要工艺是将软土地基与水泥充分结合,实现固结效果,并填充适量固结剂以提高软土地基的承载力,广泛应用于首先,水泥和固化剂的混合物被放置在具体的生产设备中,经过良好的改造后注入需要加强的软土中,当两种反应密切相关时,二者可以与泥浆发生物理和化学反应,从而导致在整个注射过程中,应注意检查搅拌桩的位置是否合适,通过科学计算确定准确位置,进行研制,确定搅拌桩的位置,将搅拌桩移至指定的桩位,使用水平仪器进行平整,垂直控制导向架在搅拌机下降时准备后端水泥面糊,在压缩时将面糊倒入料斗中,使注射位置最佳有效。此外,水泥搅拌时,应将完成的水泥通道储存在料斗中,然后将混合的水泥通道与残馀物混合。实施过程复杂,对实施人员的技术要求很高。

6 结语

本文着重对软基加固技术在道路施工中的应用进行了详细的探讨,施工人员必须对软基加固技术进行合理的选择,施工单位要加强对软土地基加固的重视,从而才能全面保证道路的质量。

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