道路工程建设中工程地质分析及软土地基处理论文_姚志仙1,洪海芳2

道路工程建设中工程地质分析及软土地基处理论文_姚志仙1,洪海芳2

1 杭州河川建设有限公司 浙江杭州 311100

2 杭州力川建设有限公司 浙江杭州 311400

摘要:在道路工程建设过程中,工程质量会受到地质条件、水文条件、气候条件等因素的影响,需做好防控措施,施工前展开工程地质勘察,这项工作分为初勘阶段、详勘阶段、勘探布置、取样与实验四个阶段,可获取详细的地质水文信息,为软土地基处理及工程建设提供信息指导。软土地基在道路工程建设中常见,遇到这种情况,施工单位可综合考虑,选择强夯法、排水固结法、粉喷桩施工技术、桩基法中任意一种,切实提升地基承载力,保证道路的稳定性。

关键词:道路工程建设;工程地质分析;软土地基处理

道路是我国交通设施网络中的重要组成部分,其建设质量关系到交通运输的安全性与流畅度。在进行道路工程建设时,为了保障工程质量,在施工前,应该全面展开地质勘察,进行地质分析,从而作出相适应的施工设计与规划,确保工程能够按时保质完成。由于道路建设路线长,常遇到软土地基问题,这是一种由淤泥或具有相似性质土壤组成的土层结构,土壤孔隙大,压缩模量小,易发生沉降量问题和涌土问题,为了保障施工安全与质量,应根据地质分析结果,采用合理的软土地基处理方法,制定科学的施工方案[1]。

1.道路工程建设中的工程地质勘察

1.1初勘阶段

在道路工程建设的工程地质勘察初勘阶段,主要工作内容为地下水勘察、岩土勘察、场地勘察,勘察所得数据可确定地质承载力,为工程设计及施工提供指导。在这一阶段,选择合适的勘察位置,布设网状勘察点,明确施工地的地质类型及形成因素,加强地质水文监测,测量实际水位,分析得到最佳的施工地点。

1.2详勘阶段

在工程地质勘察的详勘阶段,主要工作是掌握土地特性,工作人员应该综合考虑道路地质分区、处理方法及形式、不良地质危害防控等因素,制定科学合理的工作计划,查明地质特性,掌握地质范围、地质形成原因以及地质发展规律。随后再将工程周边各层地质类型分类、分析,精确计算工程地质的承载力及稳定性,依照地质变形参数,预测、评估基础地质工程变形特点,勘察施工所在地地下水分布情况及埋藏深度,评估地下水变化幅度及其对道路的损害程度。

1.3勘探布置

为了实现高效勘察,在进行勘探布置时,工作人员应该根据已取得的地质材料,优选勘探孔位置。在作业过程中,工作人员应严格遵守《市政道路工程地质勘察规程》,提前到施工现场测绘、踏勘,全面掌握工程区域信息,包括古河床、漫滩、深潭情况,以及地层岩性、水层分布、厚度等地质信息,了解市政道路的堤身、堤基,然后再根据勘察目标设计勘探方案,布设勘探网、勘探线,采取坑探、钻探、槽探、取样、室内试验等手段,全面掌握工程地质信息[2]。

1.4取样与实验

道路工程地质勘察中,地质取样是不可或缺的一道工序。工作人员应该根据地质分析要求,从勘探孔设计深度获取土样及水样,分析岩土体物理力学性质,进行地下水检测。取样工作完成后,就可以展开下一步工作,进行试验,试验形式包括现场原位试验和室内土工试验,前者试验内容有静力触探、动力触探、贯入试验等,后者是将样品送至实验室,来分析岩土的颗粒、比重、含水量、渗透,从而了解岩土信息。

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2.道路工程建设中的软土地基处理方法

2.1强夯法

强夯法是道路工程建设中,常用的一种软土地基处理方法。软土地基承载力不足与土壤孔隙过大有关,所以要想提升地基承载力,可以从这一方面下手,强夯法借助于重锤等大型机械设备,让重锤从设计高度自由落体,利用重力作用不断捶打软土地基,使之快速凝结,从而提升土壤密实度。在应用这一方法是,所使用的重锤质量必须超过10t,而且重锤落下高速应该超过10m,并且垂直砸下,这样效果才比较好[3]。这是一种简单高效的方式,对于环境和设备的要求都比较低,但是操作起来有一定困难,而且对于土质要求比较高,适用于砂质土壤和混杂性填土的地基处理中。

2.2排水固结法

软土地基的典型特征就是含水量高,针对这一情况,人们研发出来降低土壤含水量的一种处理方式,即排水固结法。在这项施工工艺中,需设置竖向排水井和砂井,在地基中铺设排水渠道,来提升软土地基的排水功能,让土壤脱离长期缺氧、水饱和的状态,从而降低土壤含水量,消除土壤孔隙水压力,提升土壤密实度,以免发生大面积沉降问题。实践证明,排水固结发能够有效提升地基强度,达成改造目标,且适用范围广,可用于除泥炭土外其他任意性质软土地基的处理中。

2.3粉喷桩施工技术

粉喷桩施工技术通过将粉体状固化剂(比如说生石灰、水泥等)加入到软土中,充分搅拌混合,使得软土层的成分及结构发生改变,凝固为高强度土体,地基强度及稳定性显著提升,有效解决软土地基问题。在技术应用前,首先应该做好检测工作,采集软土进行组分分析,明晰软土各项物理及化学参数,并以此为依据选择粉体状固化剂,将适量固化剂加入地基中,深层搅拌,使二者充分接触、结合,软土地基可逐渐凝固,结构趋于稳定,这与混凝土结构优点类似。在粉喷桩施工技术应用过程中,施工团队必须具备较高的桩基施工技术水平,合理准确使用桩机,操作必须规范[4]。

2.4桩基法

基于道路工程建设过程中,面对厚度较大的软土地基,常采用桩基法,通过桩基将道路路面受到的荷载力传递到持力层上,从而提升道路工程的承载力。目前,常用的桩基法有以下几种:①水泥粉煤灰碎石桩。这是一种较为成熟的软土地基加固技术,将水泥、碎石等按一定比例混合后,加入适量水,充分搅拌,制作成石桩体,然后将之与软土地基混合,形成复合地基,有效提升软土地基承载力,确保道路稳定性,是一种经济效益极高的施工方法;②预应力管桩。根据软土地基地质分析结果,将预应力管桩置入软土基地中,来提升地基承载力,期间应该确保预应力管桩放置位置的合理性,且打桩时应加强地基及周围环境监测,保障施工安全。应用桩基法时,应采用从中心到两侧的施工方法,按照对称施打、逐排顺序施打的方式合理布设群桩,通过施工顺序的合理设计避免发生沉桩现象,同时确保桩间土质的密实度达到预期要求,避免土体内部应力过大,影响到桩基法的施工效果[5]。

3.结语

随着社会的不断发展,我国的综合国力不断提升,人们的生活水平也在不断提高,为了让交通更为便利,促进各个区域之间的经济、文化交流,国家大力构建现代化交通网络,道路工程建设正如火如荼地展开。道路工程覆盖区域广,在接近海、河流、湖泊的地区,土壤长时间浸泡在水中,会逐渐变为软土,土壤性质与淤泥较为相似,在这种特殊地质条件下施工,道路的安全性和稳定性都得不到保障。如若遇到软土地基,应在前期做好地质分析工作,研究地基特性,明确施工区域的地形地貌、地质条件、水文条件,从众多软土地基处理技术中,选择在效果、造价上均较合适的一种。

参考文献

[1]陈鹏.对于公路与城市道路工程路基施工中软土地基施工技术的探究[J].四川水泥,2019(02):41.

[2]王汝平.水泥搅拌桩技术及其在市政道路工程软土路基处理中的实践[J].现代物业(中旬刊),2018(11):177.

[3]樊松.软基加固技术在道路施工中的应用及质控方式研究[J].科学技术创新,2018(30):120-121.

[4]李红中,张修杰,马占武,刘祥兴.花岗岩地区深埋长大隧道工程勘察关键技术研究——以粤东地区某隧道工程为例[J].公路工程,2018,43(05):110-119.

[5]梁慨慷,莫光宇.地质构造和围岩岩性在超前预报上的判定和支护上的建设性作用[J].公路,2018,63(10):203-205.

论文作者:姚志仙1,洪海芳2

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期

论文发表时间:2019/10/8

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