摘要:随着城市化进程的不断加速,市政工程日益增加,在市政道路工程中,软土地基是一种比较常见的地基类型。对于软土地基的处理也成为道路工程的重点和难点。由于市政道路工程工期紧、施工场地通常又比较狭窄,有时还需要维持既有道路的正常交通。虽然处理软土地基的技术和方法很多,但是如何在的市政道路工程中选择合适、合理的处理技术非常关键。本文将要论述的重点问题就是软处路基的几种常见处理技术,并对具体的技术方法进行探讨。
关键词:市政道路施工;软土地基;处理方法;加固措施
1.市政道路施工中常见的软土路基问题
随着城市化建设进程的加快,现代市政工程项目的建设数量越来越多,规模也越来越大,道路项目具有施工线长,涉及地质情况复杂等。与此同时,市政道路也是城市景观的重要组成部分,施工必须与城市环境以及城市其他建筑物相协调。故市政道路施工项目需要考虑众多的因素,尤其是在遇到软土路基施工时,既要充分考虑上述问题,还要考虑地基沉降量、可能出现的涌土现象、边坡坍塌、地下结构抗浮、沟槽支护、施工场地周围管线以及周围建筑的保护等,如上述问题处理不当,可能引起软土上部建筑沉降,引发道路滑坡或者沉降等问题,不仅严重影响了市政道路的正常运行,还将威胁人们的生命安全。
2.市政道路施工中软土地基的几种处理方法
2.1粉喷桩技术
在市政道路工程中粉喷桩复合地基加固技术应用比较广泛。粉喷桩技术主要通过搅拌桩机对软土地基进行深层搅拌,并沿深度将水泥或者石灰粉等固化剂边搅拌、边喷射到土体中,使其与软土地基进行强制搅拌,从而形成水泥土桩。在粉喷桩技术中,使用的固化剂为干粉,这种干粉能够充分吸收软土中的水分,使土体的强度得到有效提高,这种技术对含水量较高的软土地基处理效果比较显著。
2.2垫层法
垫层法属于软土地基浅层处理方法,包括换土垫层法,换土加筋垫层法及加筋碎石垫层法。该方法适用于淤泥,淤泥质土,冲填土等软弱地基的浅层处理。采用人工或机械挖除路基下软土,换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石等材料。如某市某大街K0+220~K1+120 段软土段,采用清淤换填,即将腐殖土及淤泥清除后换填。清除80cm,分两层换填,底层填筑40cm 卵石,上层填筑40cm 天然砂砾,分层压实,经试验检测达到设计要求。某市道路改建工程,有些路段土床软弱,含水量过大,赶上雨季施工,不具备晾晒条件而且要保证工期,常采用30cm 左右厚天然砂砾处理,设置承托层,路床很容易达到设计要求。当换填超过1m 时,每隔0.5m 设一层土工布格栅或土工布,效果会更理想。经换填处理的地基,可以把上部荷载扩散传至下面的下卧层,以满足上部建筑的地基承载力和减少沉降量,也可以加速软弱土层排水固结和强度的提高,调整了地基强度的不均匀性,也防止了冻胀。
2.3强夯法
强夯法指的是为提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。称动力固结法,利用起吊设备,将10 ~ 25 吨的重锤提升至10~ 25 米高处使其自由下落,依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆强夯法由于具有加固效果好、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料、施工文明和施工费用低等优点,很快传遍到世界各地。一般认为强夯法目前除了对厚层淤泥质和淤泥不适用外,对某些类型的软土强夯效果还是比较好的。
2.4挤淤法地基处理技术
抛石挤淤法适用于常年积水的洼地。由于洼地等软土地基的排水施工比较困难,且表面土通常为流动状态,采用片石挤淤的方法,能够使片石沉在淤积层的底部。采用抛石挤淤法处理软土地基时,片石的粒径应该大于30cm。施工时,应该先从路堤的中部开始,先向前突进,然后再逐渐向两侧展开,进而将淤泥从两侧排挤出,在片石抛出水面以后,需要采用重型的压路机进行碾压直至密实,并在上面铺设一层反滤层,最后进行填土压实。如果需要可先将原来的淤泥层挖除一定深度,留有一定的淤泥层,再进行抛石挤淤施工。
2.5排水固结法地基处理技术
排水固结技术通常应用在有机质粘土地基、饱和粘土地基的施工处理中。排水固结技术的排水系统通常由竖向排水体和水平排水砂垫层组成,这种技术能够加速软土地基的固结进程,缩短地基孔隙水的排水距离,进而改变了原来地基的排水边界条件。当土层的渗透性能较好或者软土的厚度较低且接近地表时,只需要在地面铺设一层砂垫层即可,可以不设置竖向排水结构。砂垫层的厚度通常在50cm左右,可采用粗砂或者中砂来作为垫层材料,水平的砂垫层应该比路基两边宽出1m以上,并且保证排水的通畅;对于竖向排水结构,可采用塑料排水板或者袋装的砂井。水平砂垫层与竖向排水结构应该相互连通,施工前需要先铺设一层厚砂垫层,并设好横坡,然后再进行竖向排水体的施工。
3.市政道路施工中加固软土地基的措施
3.1施工本身角度
对施工速度和加载速率进行控制,速度不能过快。具体做法为利用现场加载试验来观测,在掌握沉降情况后,再对加载速度控制,把握好加载间隔时间,逐渐固结地基,逐渐提高强度,这样可有效避免地基土出现塑流挤出;通过对建筑物四周打板桩来防止出现地基软土挤出,对于板桩的要求是需具备足够的刚度以及锁口抗拉力,对向外的水平拉力进行抵抗。但是值得一提的是,该方法存在一大弊端,即材料消耗较多,不经常使用;反压法防止地基土塑流挤出,软土是否出现塑流挤出取决于作用在基底平面处的压力。压力小则降低了出现塑流挤出的可能。可在基础两侧堆土反压来减少压力差,使得地基稳定性更好。
3.2参照地质和施工条件
施工过程占地应尽可能多些,施工工期要合理安排,不能过于紧;材料应该选择容易获得的,根据实际情况设计。能就地取材最好,这些是在选择地基加固方法时必须要考虑到的。
实施科学的管理,在选用了较好的地基加固方法之后,还要对施工进行有效地管理,这样才能取得最佳效果。当前,因施工管理不善而带来很多问题,例如:地基扰动、机械行走路线出错,这些会造成地基加固不均匀、场地沉降不均匀等等,因此运用科学的管理方法进行管理是很有必要的。
考虑环境因素,在地基加固过程中,应当将对周围环境的影响考虑在内。具体说来包括,新填土会对原有道路产生侧向挤压位移或沉降;进行打桩等施工时会出现噪声,干扰居民的正常生活,对于交通和环境也会带来影响。
结束语:总之,市政道路建设事业不断进步,软土地基是建设中要解决的重点问题。若不处理或处理不当,地基薄弱的承载力难以承受巨大荷载,极易引发安全事故。处理方法有很多种,实际施工中应结合具体情况选择,并严格按照要求进行每一步操作,以提高地基强度。
参考文献
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论文作者:谢什泉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/8/21
标签:地基论文; 土地论文; 方法论文; 市政道路论文; 淤泥论文; 技术论文; 土层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;