市政道路施工中的软基加固施工技术分析论文_何伟

市政道路施工中的软基加固施工技术分析论文_何伟

重庆建工市政交通工程有限责任公司 重庆 400021

摘要:市政道路施工中,由于地质的不同,软土地基的加固技术起着非常重要的作用,其质量的好坏决定着市政道路基础的承载力能否达到设计要求,是市政道路后期投入使用过程中安全、高效运营的保证。在市政道路建设需求日益加大的形势下,道网密度增加,越来越多的道路工程需要经过软土地基。如果地基承载力不足,就可以判定为软弱地基,就必须采取措施对软弱地基进行处理。通过选择合适的加固施工方案,从而大大增强路基强度,提高地基承载能力,保证道路的安全性。

一、软土地基特性

1.孔隙较大,含水量较高

软土地基是一种具有较大孔隙的地基,因此,能够蕴含较多的水分,这是软土地基中非常明显的一个特点,而造成地基中孔隙较大的主要原因则是其中含有的水分较多。通过研究发现,软土地基中的主要土质成分是粘土以及粉粒土,这两种组成的表面都含有较多的负性电荷,因此,能够将空气中的水分子吸附在土粒的表面,增加软土地基中的含水量。而含水量增加以后,又能使土粒之间的粘结度逐渐下降,孔隙逐渐增大,形成一种恶性循环,导致道路的地基逐渐失去稳定性。

2.流变比突出

软土地基在受到重压或者外力的作用时,其土质的形态会逐渐发生改变,假如没有定期对其进行加固操作,则会导致其流动性不断增强,最终导致道路施工完成后出现软土的流动现象,造成道路的施工出现严重的质量问题,对道路建设来说是非常严重的影响。

3.压缩性系数较高,具有较弱的抗剪能力

对于软土地基来说,由于其组成的原因,强度是非常低的,且由于孔隙增大和含水量增加之间的恶性循环,会导致道路的承载能力不断下降,最后导致道路出现严重的质量问题。因此,在进行道路施工时,需要重点关注软土地基的加固施工,防止出现重大的坍塌事故,危害人民的生命财产安全。

二、软土地基的危害

因为软土具有的独特性质,所以在软土上进行地基施工建设的时候,常常给施工工程带来很多负面的影响。假如道路地基是软土地基,那么因为软土地基本身抗剪的强度无法达到承受道路之外的承载强度,这样就容易导致局部或者地基整体的损害,出现道路失去稳定性、路面下陷等问题。再者由于受到外部载荷的影响,因为地基承载能力不足,会出现地面沉降,地面变形,直接影响道路的使用。当路面承载重力受力不均匀,甚至偏差过大时,道路还可能出现断裂、构造物裂缝。所以路面要保持使用稳定,延长使用寿命,必须增强软土地基的强度,保持软土地基有能满足负荷的承载能力,不出现路面变形情况,就必须做好软土地基加固工作。

三、软土地基的加固处理技术

1.表层软基的处理

1.1 换填技术

换填技术施工过程为:首先挖掉软基表层适当深度的软土,之后将具有一定的强度、价格相对低廉、压缩性小、资源比较丰富、没有腐蚀性并且其他各项性能比较稳定的材料,像碎石块、石渣、砂、灰土等,分层回填、夯实,使得换填的土层能够当做持力层。这样的方法可以大大增强地基层的载荷能力、降低地面下沉量,防止地面热胀冷缩。这种方法通常用于淤泥性质土地、暗塘等浅层地基处理。

1.2使用添加剂

使用添加剂增加软基强度主要适用于地基表层土性为粘土。在表层粘土中加入添加剂,能够改变软性地基的强度和提高压缩性,还可以增加地基的稳定性。添加剂法一般的做法是,熟石灰、生石灰或配合一定比例的水泥,添加材料通过搅拌混合,然后同地基土壤相互作用,这种不但可以降低地基的含水量、使地基土壤出现团粒,还可以对地基土壤产生化学变化,改变粘土的成分,改善土壤的稳定性。

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1.3土工编织物增强技术

土工编织物是用聚合物加工而来,最后被制造成的平面土工编织物。这种技术具有重量轻,比较方便施工,具有非常好的整体性,并且使用这种技术还十分耐腐蚀,提高了抗拉强度,对微生物的侵蚀也能起到非常有效的制约作用。另一种常用的方法是土格栅栏,这种材料与其他材料相比具有特殊的功效。使用土工编织物来改善软土地基表层,可以提高排水性能,还有反虑、补强、隔离的作用。

1.4 浅层排水法技术

这类软土地基土质比较好,但是由于含水量高,使得土质较软。这类土质的常用技术是填土前,在地表挖开漕沟,将地表的水分排干,减少软土中的含水量,能确保机械施工能正常通行。之后应将有优良透水性的沙砾、碎小的石头等回填,以达到这些沟槽具有盲沟的作用。

2.深层软基处理

2.1强夯技术

强夯法又称动力加固法,其主要优点有适用性强、加固效果好、施工简便,有利于加快施工进度以及成本较低等。强夯法的机理是利用强大的冲击力将土体结构破坏,对周围土进行挤压形成夯坑,主要分为动力密实、动力固结、动力置换这 3种加固机理。由于强夯法施工需要考虑到砂井及垫层,所以,其处理费用相比于普通填土预压来说要高,但它费用比复合地基要便宜且施工也方便。这种方法采用 8~30t 重锤,从 8~20m 高空,重击地基,压实路基。这种技术优点是:技术简单、设备容易操作、具有显著效果、经济效益快。但也有噪声比较大,施工过程中出现很大的震动,不适合在人口密度较大的城市中施工。经过强夯法处理的地基,承载能力可以显著提高到 1~5 倍。可以加固的有效深度一般在 5~10m 之间,能量高的强夯技术可以加固的深度在 10m 以上。强夯法适用于施工期要求短、预压时间不足、场地宽大且软土层较浅以及施工排水设施不良等情况的工程施工,但是对有高饱和度的粘土,效果却并不明显。

2.2 预压法技术

预压法技术又称为排水固结技术。这种技术比较常用于建设高速公路时,地基为粘土。这种方法有其成本低廉、效果优良的优点。技术本身利用地基土壤天然的透水特点或者建筑在地基上的竖向排列的排水体,通过地表加载或者使用建筑物自重,重力挤压,将地基孔隙中的水逐步排除,逐步增加强度,地基结构土壤密度逐渐增加。此方法也有缺陷,使用这种方法施工会延长施工周期,并且要仔细计算填土速率,同时还应该增加填土用料,以免出现地面沉降现象。此外如果采用预压法施工,由于竖向排列的排水管道深度不足、或者管道严重井阻、排水时间没有达到要求,那么后期地基会出现较大沉降。

2.3塑板桩排水固结法技术

门架打设设备安装在铺有砂垫层的两根轨道上,打桩机可以在轨道上纵向移动。附在钢导架上的圆形套管,亦可利用门架上的自身的轨道横向移动,由于门架轨道式打设设备可以纵横向自由移动,因而可以减少设备移动及因移动耽误时间,钢套管为具有矩形桩头的圆形钢管,以具有足够高度的钢导架作导向;塑板桩打设程序:先横向打完轨道问塑板桩,再纵向移动门式桩架,移动距离为一个桩位间距,再继续打设第二排塑板桩:塑板桩打设方法与袋装砂井相同。先移动钢架使套管桩尖对准桩位,带好桩靴,打入套管,拔出套管,剪断塑板,然后再将塑板穿过桩靴,带好桩靴,移动桩架,对准桩位,再打入第二根塑板桩,如此顺序进行。

四、 结束语

在软基加固过程中,要结合市政道路的具体情况,选择适合软土地基条件的加固技术,认真了解施工工序,从而更好的提高软基加固工程的质量,进而使市政道路施工的整体质量得到有效的提高,为人民的出行提供更安全与方便的道路。

参考文献:

[1] 唐佳.道路施工中软土地基的处理研究[J].科技信息,2011(16)

[2] 王利民.水泥土深层搅拌桩在工程中的应用及质量控制[J].山西建筑,2010(24):151~152.

[3] 蒋晓东.软土地基上海塘损毁形式及高程的研究[J].风暴潮灾害防治及海堤工程技术研讨会论文集[C].北京:中国水利水电出版社,2008

论文作者:何伟

论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期

论文发表时间:2018/9/17

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