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市政道路工程中软土路基施工技术的应用

2023-09-11苏仕昌

城市建设理论研究(电子版) 2023年22期
关键词:垫层软土市政道路

苏仕昌

广州工程总承包集团有限公司 广东 广州 510000

市政道路工程在实际施工阶段时,若想进一步提升软土路基施工质量及施工效率,作为施工人员,应结合实际情况,将软土路基施工技术落实到实处,从根源降低或者避免道路出现变形、沉降等问题。市政道路工程在施工建设阶段,施工人员应贯彻落实施工标准与施工规范,深入分析软土路基实际情况,规范操作,从根源为市政道路施工质量及水平提供保障[1]。与此同时,也有利于建筑企业获得最大化经济效益,进一步提升其自身在市场的综合竞争力。除此之外,由于道路施工的复杂性和系统性等特点较为明显,因此,在市政道路工程实际施工阶段,要求各部门施工人员保持精诚合作,这样才能获得最大化施工效果。

1 市政道路工程中软土路基特点的分析

流动性作为软土路基中较为明显的特点之一,追溯其根源,软土路基流动性较大普遍是因为软土路基空隙较多,且土质松散所引起的,尤其在强降雨天气下,大量的雨水也会增加软土路基流动性。针对软土路基流动性来讲,主要体现在以下两个方面:首先,随着外部压力的不断增加,软土路基中空气逐渐流失,土层会随着空气压缩而流动。其次,软土路基本身含水量较大,当水分蒸发扩散后,路基泥土也会逐渐开始移动,这也是造成软土路基流动性较大的重要因素,值得注意的是,软土路基在后期应用阶段,路面上车辆的通行也是导致桥面外部压力有所增加的重要因素之一,当压力到达一定值之后,则会产生质变,从而在无形之中改变软土路基,从而会形成不均匀沉降问题。

经过上文的分析可以明确,软土路基存在着土质疏松以及流动性大等特点,从而导致在较大的外部载荷作用之下,难以确保软土路基结构及其强度,这也是造成软土路的抗剪强度低下的重要因素,再加上软土路基本身压缩系数较高,因此,难以确保软土路基本身结构稳定及其承载能力,在实际施工阶段难免会遇到塌陷或者下沉等问题。软土路基普遍是由松散颗粒状的粉土或者粘土组合而成的,与其他路基结构类型相对比而言,软土路基有着疏松多孔的特点[2]。在此特点的影响下,难以确保土壤中电荷的均匀分布,从而对路基结构性能及其稳定性带来不同程度的影响,与此同时,软土路基中掺杂了较多的松散砂石和泥炭,这也是增加软土路基空位数量以及扩大路基中空隙大小的重要因素,尤其在强降雨天气下,雨水流入到空隙当中,含水量也会有所增加,从而降低路基稳定性,难以确保道路整体结构的安全稳定,在此背景下,在市政道路工程实际施工阶段做好软土路基的科学处理尤为重要,也要对土质结构加以完善。由于道路结构会受到土质的影响,一旦出现影响,则难免会带来相关问题,因此,若想避免问题,要求相关人员对缺陷大小、分布情况、方位走向、以及缺陷变化与发展等方面加大重视力度,并对缺陷原因及其性质以及缺陷带来的危害进行深入分析,并结合实际情况,提出切实可行的解决措施,值得注意的是,如果解决措施仍旧难以最大程度满足道路结构,应安排专人对其专项检查。车辆在道路上通行阶段,受到车速较快,且车辆通行频率较高的影响,不可避免地会增加道路维修次数,维修时间也会缩短,在道路建设的过程中有着非常严格的建设要求。普遍来讲,道路建设大都是以无缝线路为主,这种情况下,对结构形成要求较为严格,特别是设计过程更要加大重视力度,在开展设计工作阶段,应做好上下部结构的设计,尤其是下部结构。追溯其根源,因为下部结构会对道路整体带来较为严重的影响。除此之外,应以设计要求为基础,做好管线铺设。综上所述,若想进一步提升道路工程质量,获得事半功倍的施工效率,要求国家相关部门对市政道路工程保持高度重视。

2 现阶段市政道路工程软土路基施工阶段的技术难题

市政道路工程项目在实际实施阶段,经常会遇到软土路基施工。经上文的分析可以明确,软土路基有着高压缩比、高含水量、以及高孔隙性等特点,不仅易产生变形问题,而且其稳定性也较差,因此,在软土路基施工阶段,要求施工人员对软土路基加大控制力度,如果处理不到位,或者技术未落实到实处的情况下,无论是对整体工程项目建设进度还是对其整体质量,均会带来不同程度的影响,更为严重的还会导致后期存在维护与保养隐患。针对软土路基施工阶段的技术难题来讲,主要体现在较低的软土路基强度、边坡易受到雨水冲刷、以及沉降和剩余沉降比例控制难度大。

首先,针对软土路基强度较低这一技术难题来讲,若想进一步强化市政道路工程整体建设质量,最大程度避免车辆在通行阶段产生安全事故,要求业内人士在实际施工阶段,采取切实可行的措施,加强提升路基强度[3]。软土路基本身强度降低,再加上震动和挤压的影响,土壤强度也会进一步下降,从而导致地面容易产生变形或者下沉等问题,使得市政道路工程难以最大程度满足施工要求。这种情况下,若想从根源避免此类问题的发生,在软土路基实际施工阶段,要求施工人员对软土路基实际情况进行深入分析,以实际情况为基础,拟定切实可行的施工技术应用措施,确保其最大程度满足路基土承载能力要求。其次,针对软基边坡易受到雨水冲刷这一技术难题来讲,市政道路工程在实际施工作业阶段,施工人员应对边坡路基处理加大重视力度,尤其是路基稳定性,作为施工人员,应因地制宜,将综合性手段落实到实处,最大程度降低或者避免雨水对软基边坡带来影响,以此来进一步强化市政道路工程整体施工质量与施工效果。最后,针对沉降和剩余沉降比例控制难度大这一技术难题来讲,众所周知,在市政道路工程中软土路基施工现象较为常见,一旦遇到软土路基施工的情况下,施工人员通常会通过添加硬质土的方式,去进一步强化软土路基承载能力与土壤强度。虽然添加硬质土的方式能获得明显成效,但也难免会产生其他技术问题,尤其是路基沉降和剩余沉降比例控制难度大。在软土路基实施填土作业阶段,要求施工人员对路基沉降加大重视力度,以此来确保其最大程度满足市政道路工程建设标准及建设要求。

3 市政道路工程中软土路基处理技术的分析

在市政道路软土路基实际施工阶段,要求业内人士对软土路基处理技术进行深入分析,并对各种理论进行深入研究,这样才能确保技术处理方案及工程实施方法更加科学可行,下文将对目前国内道路软土路基处理技术进行分析。

3.1 强夯法

强夯法施工技术在路桥工程也较为常见,强夯法又可称为动力固结法,借助大型履带式强夯机将8-30吨的重锤从6-30m高度自由落下,对土体起到强力夯实的作用,以此来进一步提升地基承载力与压缩模量,促使土体更加均匀与密实,同时也能改变地基土的孔隙分布。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粘性土和粉土、素填土以及湿陷性黄土当中,施工优势为工期短、效果好、以及造价低[4]。值得注意的是通过强夯法对其进行加固阶段,应从以下流程入手:第一先对施工现场进行平整处理;第二标明第一遍夯点区域,测量场地高程;第三起重机就位,将夯锤对准夯点区域;第四测量夯前锤点高程;第五将夯锤提拔到一定的高度,并且让其自由下落,放下吊钩,测量锤顶高程,如果因为坑底倾斜而导致夯锤歪斜的情况下,应做好坑底的找平;第六围绕设计规定的夯机次数与控制标准,开展一个夯点的夯击;第七利用推土机开展填平作业,并测量场地高程。整个强夯法的应用阶段,应由浅到深的加固方式去完成,然后在利用推土机填平强夯区域。

在完成强夯加固施工之后,应对其质量进行检查,如果下层土质密度高于上层土质密度,则表面未满足加固条件,在这种情况下,还需要进一步强化强夯使用方式。除此之外,针对质量控制来讲,应以土质特点为基础,选择原位测试和室内土工试验。对于一般工程应采取两种或两种以上的方法进行检验;对于重要工程项目应增加检验项目,也可做现场大 压板 载荷试验[5]。

3.2 深层搅拌桩技术

深层搅拌技术主要是借助搅拌机翼片旋转,将石灰或者水泥等固化剂和软土有效融合在一起,以此来起到加固地基的作用。具体流程见如下:首先将转动搅拌翼片下沉到加固深度,其次遵守由下到上的原则,提升搅拌轴的旋转翼片,再次压入固化剂,促使两者充分融合在一起,最后经过凝结时间之后,会形成圆柱状的加固土体。深层搅拌法在淤泥、淤泥质土、地基承载力不大于120kPa的粘性土和粉性土等土层当中更为长见,对于含有伊利石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土及有机质含量高、场地内地下水具有侵蚀性的粘性土。应通过试验确定其适用性。目前国内加固场所局限于陆上,加固深度可达12m 左右。经实践表明,深层搅拌技术在有机物含量大与硫酸盐含量大的土中难以获得最大化应用成效。针对深层搅拌技术优势来讲,主要体现在造价低、减少沉降量、设计灵活、增加稳定性与地基承载力以及避免泄漏等方面。

3.3 加筋土法

加筋土是将高抗拉强度的拉筋埋设在土层中,借助土颗粒与拉筋之间的摩擦力形成总体,以此来进一步强化土体稳定性[6]。针对加筋土的优势来讲,主要体现在适应性强、结构简单、便于施工、以及质量易控制等方面。在加筋土设计的过程中,应从以下几点入手:第一、科学确定筋材种类与尺寸、筋材铺设区域与范围等,结合工程实际,科学安排施工方式、机械设备、以及生产程序;第二、对土壤成分与强度、筋材种类及技术指标、加筋土结构形式与筋材铺设方式、以及施工环境与施工方式等方面进行深入分析,以此为基础,科学合理的开展加筋土设计工作;第三、对土工合成材料性状受荷载形式、使用时间、以及大小和温度等方面的影响进行研究,并围绕具体标准及规定,科学合理的开展测试工作。除此之外,与普通挡土墙相对比来讲,加筋土挡土墙要更加繁琐,再加上公式繁多,因此,施工设计人员应对其质量加大控制力度,对于其中需要重点关注的细节问题,应采取切实可行的防护措施。

3.4 袋装沙井法

针对袋装沙井法来讲,其施工流程为:测量放线、机具就位、整理桩尖、沉入导管、下砂袋、灌水和拔导管、处理井口和砂袋口、移机进入 下一孔位。针对袋装沙井法的质量控制来讲,应对砂垫层和砂袋用砂质量加大控制力度。砂袋用砂要求:渗水率较高的中、粗砂,大于0.5 mm的砂含量宜占总量的50%以上,含泥量不大于3%,渗透系数不小于5×10-3cm/s。砂垫层要求:洁净中、粗砂含泥量未超过5%。袋装沙井的优势主要体现在:抗拉强度高、直径小、连续性强、施工工艺简单、以及造价低等方面,也正因为其诸多优势,深受业内人士的高度关注与认可。

3.5 换填法

针对换填法来讲,是将基础地面以下一定范围内的软弱土挖去,有着回填强度高与压缩性较低等优势,并且没有侵蚀性的材料的方法。换填法适宜应用在淤泥、杂填土等土质当中,在具体施工阶段,普遍是以机械碾压法、振动压实法为主。将基础下一定范围内的土层挖去之后,在回填高强度的砂、碎石等,并对其进行夯实处理,直至密实之后方可停止夯实。针对换填法的质量控制来讲,应从以下几点入手:第一、围绕垫层静载荷实测资料,明确垫层承载力和变形模量;第二、以现场静力触探试验的比贯入阻力曲线资料为基础,明确垫层承载力和密实状态;第三、通过轻便触探试验的锤击数,明确垫层承载力、变形模量、以及垫层密实度等。

3.6 高压喷射注浆法

高压喷射注浆法流程:第一、钻孔。钻机就位,测量机身,固定机架;第二、下注浆管。检查喷嘴是否存在异物,将注浆管下放至标准深度,科学调整喷嘴方向;第三、喷射灌浆。以设计施工要求为基础,做好喷浆设计,并实施灌浆,当孔口溢出浆液之后,则可停止灌浆,在利用提升和旋转的方式进行摆动;第四、清洗充填。在完成喷射施工之后,要清理干净杂物。喷浆高度到达孔洞顶部之后,提拉喷头,在确认浆液高度始终如一的基础上,灌入水泥砂浆。经实践表明,高压喷射注浆法施工简便、耐久性强、适用范围广泛、以及可靠性较高是其明显特点。

3.7 其它施工技术

铺填砾石或砂的垫层:如果路桥表层硬壳较薄,那么施工人员应在实际施工之前,应用铺填砾石或砂的方式进行垫层操作。如此一来,不仅能为大型机械的工作提供便利性,而且也能促进桥梁施工的正常进行。施工现场的装配大型机械:通常情况下,在路桥施工的现场离不开装配大型机械的支持,比如空气压缩机、粉体发送器以及搅拌钻头等,需要选择适宜的机械。设计出最佳的石灰掺入量:在施工之前,相关设计人员应对路桥工程现场的土质进行抽样检查,并且对其进行深入的分析,以此来计算出最为科学合理的石灰掺入量,并且根据施工现场的实际情况,对搅拌范围做出严格的控制。

4 总结

综上所述,随着社会的发展时代的进步,也带动了我国交通行业的进一步发展。在此背景下,市政道路工程建设规模越来越大,市政道路工程软土路基的安全稳定性与市政道路工程整体施工质量有着密不可分的联系,因此,若想为软土路基稳定性提供保障,最大程度避免市政道路工程存在安全隐患,需要业内人士对软土路基施工技术的应用加大研究力度,充分掌握各项软土路基施工技术,从根源为项目的安全稳定性提供保障。

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