邹晓丹
福建华源阳光工程管理有限公司 福建福州 350001
摘要:道路工程在施工过程中存在较多的病害现象,其中软土路基是常见的病害问题之一,其施工工艺的合理性将直接影响着工程的质量。文章通过对软土的概念、特点分析,找出软土路基施工过程中常见问题,对道路工程软土路基施工的处治技术进行分析研究。
关键词:道路工程;软土路基;施工技术
引言:
随着我国经济的稳定增长,城市基础设施建设速度与规模迅猛发展,作为我国基础设施建设中一项重要建设项目的道路工程,在建设过程中面临许多亟待解决的问题,特别是对软土路基施工质量的有效控制还需进一步的研究解决。软土的特性为天然含水量高、孔隙比大、渗透系数小等,使得软土路基的性质较差,不可预见性大,安全风险和质量风险较高,在施工过程中及工后易出现质量问题。因此,对道路工程软土路基施工技术的研究,有利于推进新技术、新材料、新工艺的采用,对道路工程建设的稳定发展,具有重要的理论价值和实际意义。
1软土的概念、特点以及软土路基施工常见问题
1.1软土的概念
目前,对于软土的定义,学者们广泛认为其是一种从软塑到流塑状态的饱和土层,软土土质类型主要分为淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土、黏土等。
1.2软土的特点
(1)天然含水量高以及孔隙比大。软土的天然含水量在30%~70%之间,孔隙比1.0~1.9,这一特性直接决定了其压缩性大和抗剪强度低。(2)渗透系数小。由于软土的渗透系数小(10-8~10-7cm/s),天然含水量高,因此,在增加荷载时,通常将产生较高的的孔隙水压力,使得地基强度受到严重影响。(3)压缩性较高。软土的较高压缩性特点,使得软土在荷载作用下将产生的不均匀变形较大,而且其变形后的固结、稳定历时也相对较长。(4)具有触变性和显著的流变性。软土在自重作用下难于压密,短时间内无法达到压密效果,若软土的结构一旦受到扰动、破坏,其强度就会迅速降低甚至呈流动状态。
1.3软土路基施工常见问题
在工程实践中,针对软土路基进行处理时往往容易产生的问题主要有两点:一是沉降问题,二是稳定问题。软土路基在自重、施工荷载、车辆荷载等综合作用下,地基极易发生剪切或刺入破坏,引起路基开裂、路基失稳、路基边坡失稳、路面沉降等。
2软土路基处理施工技术在道路工程中的应用
软基的处理可采取砂垫层、土工聚合物处置、抛石挤淤、爆破排淤、砂井、真空预压、加固土桩、粒料桩、强夯置换法等处理措施。在工程实践中,当考虑选用何种施工技术时,除了要保证施工安全达标、质量合格以外,还应综合考虑工期、造价、技术水平等,选择一种或数种适用于工程特点的处理方法。本文着重介绍真空预压、加固土桩、粒料桩、强夯置换法四种施工技术。
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2.1真空预压法
真空预压法适用于软土性质很差、城市土地资源紧缺、工期紧的软土路基。真空预压法的原理在于利用抽真空设备以大气压力作为预压荷载,在加固场地铺设透水砂垫层,并在其上覆盖一层不透气的密封薄膜,按照排水系统→抽真空系统→密封系统→抽气的步骤进行,使密封薄膜内出现真空度,在膜内外压差作用下,使土体固结。
真空预压法处治的要点是使土体固结速度加快,从而可以提升施工速度,缩短软土路基处治工期,且不会在处治过程中发生滑动。使用该方法固结土体,土层内部的固结压力分布较为均匀,可使施工期间的基础沉降速度加快,同时减少次固结土体的固结沉降,大大地减少了工后沉降的可能。
真空-堆载联合预压法,是真空预压法与堆载预压法联合使用的一种软土路基处理技术,其原理与真空预压法相同。首先,按照真空预压法的步骤及要求抽气,待达到满足设计要求的真空度和真空压力以后,然后进行堆载预压,堆载预压过程中仍然持续抽气。该联合方法加载更大,故预压时间更短了。
2.2加固土桩
加固土桩包括粉喷桩和浆喷桩,主要适用于处理十字板抗剪强度不小于10kPa、有机质含量不大于10%的软土路基。
加固土桩是使用特定的施工机械组合,如喷粉(浆)桩机、搅拌机、空气压缩机、喷粉系统等;用水泥、生石灰等作为加固料,通过施工机械把加固料和软土进行强制性搅拌,在搅拌过程中,混合物内部会发生若干反应,进而使软土固结成高强度的良好地基。
加固土桩处理技术的施工要点:(1)施工前应做好各项施工参数的标定。(2)所使用的固化材料应满足室内试验要求。(3)施工机械必须安装喷粉(浆)量自动记录装置。(4)软土在预搅拌时应完全切碎。(5)提升钻杆和喷粉(浆)搅拌时,钻头要反向边旋转、边喷浆、边提升。
2. 3 粒料桩
粒料桩适用于处理十字板抗剪强度不小于 15 kPa 的软土路基,主要包括振动沉管法和振冲置换法两种施工处理方式。
粒料桩处理技术的原理在于利用振冲器、吊机和水泵,将砂、砂砾、碎石、废渣等粒料挤入土中振密,从而形成较大直径的桩体,与地基土形成良好的复合地基,承载力得到增强。
2. 4强夯置换法
强夯置换法适用于处理高饱和度的粉土、软塑、流塑的软黏土地基,其处理深度不宜大于 7 m。强夯置换法的原理在于利用夯锤产生巨大的夯能形成坑洞,边夯边填碎石在坑洞中,得到成片的强夯置换墩,最后在碎石墩和墩间土上铺设垫层(碎石),进而产生高强度的复合地基,从而减少沉降,极大地增强地基承载能力。
目前,强夯置换法处理技术具有原理简单、施工工艺成熟、施工速度快、造价经济等优点。但施工噪音大,震动大,不适合用于居民居住区、成熟商业区等地。
结束语
在道路工程实践中,针对软土路基的处治必须依据详细的地勘报告,正确选择技术处治方案,妥善解决软土路基的常见病害,确保道路的健康发展。
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论文作者:邹晓丹
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第18期
论文发表时间:2019/3/25
标签:土路论文; 预压论文; 道路论文; 真空论文; 工程论文; 地基论文; 施工技术论文; 《建筑细部》2018年第18期论文;