摘要:市政路桥工程是交通工程中的核心项目,工程施工过程中会遇到诸多技术难题,如软土地基施工。软土地基处理不当,将会影响地基稳定性,导致工程地基出现沉降、断裂等问题,容易引发安全事故。故此,文章将分析软土地基处理特征及其危害,并提出具体的处理办法,旨在促进我国市政路桥施工中软土地基建设水平提升。
关键词:软土地基;市政路桥工程;工程项目;处理技术
我国市政道路基础建设发展十分迅速,施工技术、工程质量都得到了极大提高。但在施工过程中,软土地基问题一直是施工难点,容易导致路面开裂、坍塌,影响工程地基施工质量[1]。加强软土地基处理技术研究,可以稳固市政路桥工程施工地基,解决施工技术难题,提升工程项目施工质量。由此可见,探析市政路桥工程施工中如何处理软土地基技术是十分必要的。
1 软土地基特征及危害
1.1特征
软土地基,是指由含水性大、压缩性高、抗剪程度强土壤所构建成的地基,主要部分由五部分组成,分别为松散砂、泥炭、松软土、有机土质、黏土细小颗粒[2]。软土分布地区主要集中于沿海与其他地形平坦地区,土壤中含水量相对比较高,容易积累不同年代的沉积软土。综合来看,软土地基具备透水性地与易变形两大特征,增加市政路桥工程施工难度。
1.2危害
软土地基危害巨大,如果高路堤、桥涵构造地基软土地基处理不当,容易导致工程项目出现质量问题,甚至引发建筑主体出现沉降、断裂现象[3]。例如:桥头路堤建立在软土地基上,相关处理技术不到位,会使桥头路堤沉降过渡段出现高度落差,行驶车辆容易出现“跳车”现象,影响行车安全性与舒适性;桥梁工程建设过程中如果没有做好软土地基处理技术,可能会导致桥梁出现断裂问题,危及行驶车辆安全,甚至对周边建筑环境、居民安全造成威胁。
2 软土地基处理技术
2.1控制施工质量
随着城市化进程日益加快,建设用地十分紧张,可供利用的市政路桥工程施工土地选择性不多,部分地区地质条件极为复杂,不得不选择软土层作为施工地基。相关单位在施工时,必须全面控制施工质量,做好现场地质勘探工作,对土质含水量、软土层范围、深度等信息有更加详细的了解,科学设计处理方案,合理解决软土地基问题。
软土层不深,路桥施工单位可以选择深基础的方式进行施工,将地基设置于软土层以下,因此也不用对表层软土进行特殊处理。但如果软土较深,则必须对软土地基进行技术处理,借助混凝土灌注桩方式强化施工质量。施工单位,也可以采用换土垫层等方式处理软土地基,改变软土地基土质。
在施工过程中,相关施工单位一定要严格按照行业施工标准、国家施工规定开展工程项目,严格把控设计与施工环节,确保工程质量。施工过程中,相关单位需要对软土地基填土率进行控制,确保软土地基处理技术过关,避免产生滑坡等施工问题。
2.2表层处理办法
软土地基含水量大、抗剪性强,因此在施工过程中主要采用排水法、砂垫层法、添加剂、敷垫材料等多种方法进行处理,具体措施如下:
①排水法:在软土层的表面开挖沟槽,让表层水排出。施工过程中,相关单位也可以通过盲沟方法排水,将透水性佳的碎石填入到沟渠中,引导表层土中水排出。
②砂垫层法:软土地基土层厚度较小,可以通过敷垫砂垫层(0.5~1.2cm)将表层软土固结起来,排出土壤中的水分。
③敷垫材料法:施工单位可以使用玻璃纤维格栅、化纤无纺布等材料敷垫土层,借助材料的抗剪性与抗压性均匀分布填土荷载量,避免因为部分地区荷载能力过大,导致地基出现沉降问题。
④添加剂法:软土层中如果含有大量的黏性土质,可以通过添加水泥、熟石灰等方式降低土层中的含水量,固结土壤。添加剂法可以改变土壤的化学性质,让黏土成分发生化学变化,保障土壤凝结后的稳定性。
⑤换垫层法:当表层软土厚度不大时,相关单位可以将施工范围内全部软土挖出,并换填强度大、土质好的土壤,一般换垫层法适用于2~3m深度范围内的软土层,如果深度超出此范围,容易增加工程施工成本[4]。
图一:换土垫层处理软基横断面示意图
⑥强夯法:如果软土层较浅、空隙也相对比较大,可以通过重锤强夯方式压缩土体空隙,促使空隙中的水、空气排出,让土壤在短时间内快速固结,提升地基承载力。
3.3深层处理办法
深层处理办法主要适用于软土层较厚,路床深度大的地基(>5.0m)。在施工之前,相关单位需要促使地基提前完成固结过程。相关单位可以通过路基加荷方式,让软土地基在外力作用下提前完成沉降过程,引导沉降力的方向,保障地基稳定性。
深层处理办法主要采用排水固结方法,适用于粘性、淤泥质软土地基,解决深度>5.0m的路床处理问题。排水固结方法通过深层排水与深层复合排水、固结方式进行加固,能够提升基地的荷载能力与稳定性。
综合来看,排水固结系统主要由两个部分组成:
①排水系统。相关单位在施工过程中通过设置排水体(竖向)、排水垫(水平)方式排出深层软土中的水分,相关单位也可以通过缩短排水距离、加速排水速度等方式改善排水边界状况,促使水分排出[5]。
②加压系统:相关单位,可以通过外力加压的方式促使土壤收缩,帮助地基固结沉降,稳固地基土层状况。
3.4挤密处理办法
挤密处理办法主要包括灰土挤密桩法与砂石桩法,具体操作方法如下:
①灰土挤密桩法:是利用灰土挤密桩成孔时对于侧向的挤压力通过绘图封层方式夯实挤压孔。挤密处理办法主要适用于湿陷性黄土地区、厚度大的软土地区;
②砂石桩法:利用砾石、砂石等质地较硬的材料填充于地基孔中,并通过机械外力挤压方式使其形成稳固的桩体,确保地基稳定性。
3.5化学加固法
化学加固法主要包括硅化加固法与电化学加固法,具体操作方法如下:
①硅化加固法:特制带有孔洞的金属灌注管,并通过机械外力打入到软土层当中,将硅酸钠溶液通过金属灌注管注入其内。灌注时,也可以再将氯化钙溶液按照先后顺序灌入到土壤当中。硅化加固法对于土壤的固结作用十分明显,其固结范围主要与灌注时间、溶液粘滞度、灌注压力、渗透系数相关,硅化加固法作用半径主要为0.4~0.7m[6]。实际加固过程中,相关单位可以通过单孔灌注方式进行实验,确定固结半径。
②电化学加固法:将相当数量的金属电极杆打入到土壤当中,并使用设备导入直流电,通过金属电极杆作用于土壤,促使土壤中的水分排出,加固土壤。
结语:
市政路桥工程是我国重要基础建设内容,在面对软土地基层施工过程中所存在的问题,相关单位在施工时,一定要做好现场勘查与方案设计工作,并结合软土层地质情况、工程建设成本、相关单位要求等各项因素,选择合适的方法处理软土底基层,固结土壤结构,保障地基的稳定性、安全性。
参考文献:
[1]杨森.市政路桥工程施工中软土地基处理技术研究[J].科学与财富,2018,(29):210.
[2]曾芳.市政路桥工程施工中软土地基处理技术特征新探[J].建筑工程技术与设计,2019,(32):1484.
[3]刘剑冰.市政路桥工程施工之中软土地基处理技术研究[J].中国房地产业,2019,(20):247.
[4]钟超文.试论软土地基处理技术在市政路桥工程施工中应用[J].低碳世界,2019,9(9):303-304.
[5]袁国程.市政路桥工程施工中软土地基处理技术解析[J].建材发展导向(上),2019,17(2):213.
[6]梁湘义.分析市政路桥工程施工中软土地基处理技术特征[J].建筑工程技术与设计,2019,(33):1683.
论文作者:陈亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/14
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