摘要:本文主要以市政路桥施工为研究对象,介绍了市政路桥软土地基施工的相关技术,并对其发展趋势加以说明,对未来行业的发展有一定的借鉴。
关键词:市政路桥施工;软土地基;施工技术;
1引言
软土地基指缓流水和静水环境内沉积弱粘性土及淤泥土层。软土地基处理施工在市政路桥工程施工中是重要工程项目之一。市政路桥工程施工质量安全取决于软土地基施工处理。若是处理过程采取不恰当亦措施,有可能导致路基开裂坍塌现象出现,更甚者引起整体工程坍塌,对工程质量及交通安全产生严重损害。
2软土地基相关介绍
2.1软土地基特点
软土地基指含粉土或黏土颗粒极多的软弱土,或者有机质土和松砂等组成孔隙率较大的土层所形成的地基。这一类地基通常地下水位偏高,可能会导致填土及构造物稳定受影响或下沉。软土地基一般有着天然含水量大,渗透性小,孔隙比较大,压缩性高,抗剪强度低,承载能力较低等特点。图1是路桥施工软土地基施工图。
图1路桥施工软土地基施工图
2.2路桥施工时软土的影响
软土在路桥地基施工过程中有以下以下两方面影响:首先由于软土自身的结构原因,使得建筑材料发生硬化现象,甚至影响到路桥施工的质量。其次,由于软土天然含水量大,在路桥地基建设时,一般选取砂石类建筑材料,此类材料因为抗水性不强,易受软土内水分影响,使得路面松散。
软土地基在施工时,施工人员若是未严格遵循指定操作规范开展分层填筑和碾压工作,非常容易使得路基开裂,沉降失稳现象出现。影响市政路桥施工质量。
2.3路桥施工时软土路基处理原则
软土地基施工处理通常有这几种基本的方法。首先是自然沉降方法,利用堆载预压这一方法对地基自然沉降,达到稳定。另外还有软土地基进行一定的技术处理。通常来讲,采取自然沉降的方法经济实惠,但由于实际工程中因受到拨款施工征地及工期等因素制约无法进行,只有较长工期的部分大型项目工程适用。第二种方法则适用于工期有限的情况,能够有效及时采取处理措施,保证施工的工期及安全。目前这种方法比较常见。
3路桥施工时软土地基具体处理方法
3.1表层排水方法
市政路桥施工工程对表层软土含水较多的地基可以使用表层排水方法。若软土地基含水量较高时,土质相对而言会较好,所以开展填土工作时,应提前排出地表水,例如在表面开挖沟槽排出地表水,达成地基表面含水量显著降低的目的,这样做可以保障施工机械正常的通行。在开挖沟槽过程中,在软土地基中置入透水性较高的碎石砂砾,能够较好的达到盲沟效果。而在沟槽布置的时候,要对地形的自身变化因素进行考虑,尽可能使排水完成工作以地基自身地形的特点来形成自然坡度进行排水工作,值得注意要避免在填土中有其他挖方的地表水渗入。为控制填土的沉降,需要对坡度变化严格监督,因此加强排水能力,便需加强加密沟槽间隔,做到整体排水因沟槽部分出现问题而停止工作的情况出现。图2是市政路桥软土地基沟槽排水图。
图2市政路桥软土地基沟槽排水图
3.2灰土垫层技术处理
路桥施工时需要对路基地质勘察,当勘查到软弱土层厚度小于3米时,可考虑灰土垫层技术处理来增强地基的承载能力。灰土垫层技术施工之前首先进行检验下卧地基,若有局部的软弱层被发现,应挖除,然后以石灰土或者素土填平夯实。在石灰土拌制过程一定要保证物料搅拌的均匀和含水,保证灰土达到最佳的含水量。若是搅拌不均匀,则石灰土结构力学性能达不到要求,若是含水量不合适,则需要对土料按情况分别进行晾干处理或者浇湿处理。分层石灰土时松铺厚度需要由压实机的现场试验结果而定,通常情况松铺厚度不应大于 三百毫米,分层压实的厚度不应大于两百毫米。灰土压实后应当进行排水处理,3天内不能受水浸泡。同时灰土垫层在铺筑完成后,需要防备雨淋日晒,及时进行上层铺筑。
3.3添加试剂
在软土当中添加添加剂改良软土土质是一种常见的方法之一。常使用添加剂有生石灰和水泥等,添加量要根据实际工程来决定。添加剂技术适用黏性土性质软土地基,利用添加剂的加入提高地基强度,增强软土压缩性能,给工程机械通行顺利和安全作业提供保障。石灰材料等添加剂能够显著降低土壤含水量,因为化学式产生固定,更加有利于保证稳定性,一般使用石灰材料等添加剂来改良土壤稳定性能等。改良土壤通常可在土壤之中添加一定比例的石灰,该方式优点是操作简单,便宜经济。
3.4强夯法
强夯法又叫做动力压实方法,即将重锤提到高处在自由下落,反复进行达到夯机地基目的,这种方法能够提高地基的强度同时降低土壤压缩性。该方法在我国历史悠久,在70年代末已开始引入这项技术,在山西天津等地进行过试验研究,取得良好成果,并进而于全国范围内推广施行。在80年代中段,我国采取强夯法处理填海地基取得成功,随后逐步于沿海地区应用推广,并取得巨大社会经济效益。强夯法不适用淤泥质及淤泥土层,但是对于部分种类软土来说强夯法是十分优秀的方法。强夯法加固的效果好坏取决于土壤渗透程度,此外软土土层性质的高低也极为关键 所以必须要设置排水通道。
3.5粉喷桩技术加固处理
粉喷桩方法对软土地基加固处理时,需要严格控制钻机下钻深度和停灰面与喷粉高度,保证一定长度的喷粉桩,同时要注意喷粉机一定装载标准粉体计量器,能够避免喷粉量出现偏差,导致对施工产生影响。并且定期测量检查粉喷桩成桩的直径及搅拌的均匀程度,同时定期要检查施工用粉喷桩的钻头,将直径磨耗的量控制与两厘米之内。并在粉喷桩的施工时,注意钻头提升于地下50厘米时,及时停止喷粉。同时若是喷粉过程之中有停顿现象出现,则第二次的喷粉接桩时,需将桩与第一次的喷粉长度重叠控制于1米以内。
3.6换填法
对应浅层的软土地基处理可使用换填法,第一把基础底部下侧不太深范围内待处理软弱土层去除,然后以质地坚硬并且强度较高,稳定性良好同时抗侵蚀的砂土,素土或砾石分层换填。另外以人工方式或机械方式压实表层,对材料采取压夯和振动方式处理,从而达到工程要求。
3.7爆夯法技术处理
工作原理为在软土之内采取竖向排水方式并设置通道,再于软土地基之上附加堆载,而在附加堆载造成的沉降稳定之后,借助软土深部所提前埋设药包产生爆炸对土壤扰动,使之强度降低,并产生附加沉降压缩,同时在利用排水用的通道达到快速排水,最终实现超载预压所起到效果。工艺流程大致为铺设砂石垫层用作排水通道,预设竖向排水用通道,然后填土至设计标高,设置爆破参数同时布置炮孔,按照路桥工程软土地基要求开始爆炸工作,对地表沉降进行观测,稳定地基,从而满足要求。运用此项技术优点是处理工期短,产生费用低,并且不受深度限制,处理效果显著,并节约了成本。
3.8挤密法
目前最广泛运用的软土地基处理技术为挤密法。挤密法与管桩法可配合使用,即在管桩间填充。通常填充材料选择灰土或者素土。材料选择需考虑软土相关性质,尽量选择与土质相近的材料填充。填充材料选择不同,施工所用技术也有差别。为了区分,将素土填充称作土桩法,而将灰土填充称为灰土桩法。该方法适用黄土地区或者软土厚度大的地区。土桩法优势是取材方便,效果良好。同时对黄土地区效果较好。灰土桩法需要对材料进行加工。其中要使用煤粉炉渣材料进行配制。然后将材料压实,做成桩体。这样能够解决软土层松软,承载力弱的问题。所以市政路桥工程中改善软土性质时采用较多。
4结束语
软土地基处理施工处理的技术水平对市政道路的施工质量有关键作用,影响着路基承载的能力高低,若是处理不好会使道路发生开裂沉降问题,危害道路。所以施工单位不仅需要掌握市政道路项目工程软土地基处理的技术,并且要不断增强自身施工的技术水平,给市政路桥奠定基础。
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论文作者:黄思萍
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签:土地论文; 地基论文; 灰土论文; 沟槽论文; 土层论文; 方法论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第34期论文;