摘要:本文首先说明了软土路基的基本特性,然后分析了市政道路施工中软土路基的主要问题,最后详细阐述了市政工程施工中软基加固技术。
关键词:市政工程;软基加固;强夯;置换
一、软土路基的基本特性
(一)各向异性
施工过程中存在的软土是常年积累而来,在粘土部分存在明显的分层。根据地质学相关知识,沉淀的土层表示不同年代的地质特征,需要根据土质结构明确土层间的关系。基于软土结构的特殊性,每一层都存在各向同性由于结构自身的复杂性,不同的组织程序间存在各向异性。
(二)抗剪度低
软土结构最大的特点是土质呈现粘性,基于自身条件的限制,土质很难承受抗剪应力。而抗剪强度的特点决定了地基在承受较大的载荷处的沉降比较明显,对于载荷比较低的地区,基于自身沉降力度的影响,会导致路面出现裂缝。
(三)塑形变化大
软土结构的内部空间存在一定的空隙,需要根据软土的不同方向的要求,适当调整内部位置,保证软土结构更紧密。由于压缩后的形体结构受到的干扰因素比较多,需要从原有的载荷结构入手,适当处理软土地基结构。对地面损坏情况严重的在路基需要进行重新处理,路基施工保证一次性成功。
二、市政道路施工中软土路基的主要问题
(一)路基强度较弱
在市政道路软土路基施工中,因为软土本身含水量相当高,造成路基失去稳定性,凝固土质的固结系数减少。此外,由于软土中有较大的孔隙率,无法实现稳定地基的目标,在外力的影响下,很有可能出现道路不均匀沉降以及路面坍塌变形等多种问题,这样除了影响道路的正常使用,还影响道路的稳定性。同时,市政道路施工对施工质量有较高的要求,需要网络模拟或者事先预测路基施工的使用寿命和强度,确保这些要求与道路施工设计的有关规定相符,确保道路施工按时完成,满足城市形成的安全要求,降低意外交通事故的出现几率。此外,需要针对有关的技术人员开展专业的培训教育,在正式施工前,必须要对软土路基样本随机取样,检验取样软土是否合格。另外,还要进行深入的研究分析,保证软土的可行性,然后合理制定多套施工方案,最后选择适合的方案,保证路基自身承载力符合有关标准要求,保证市政道路工程正常实施,进而从根本上实现确保市政道路软土路基施工质量的目标。
(二)雨水冲刷造成损坏
在市政道路软土路基施工区域,因为市政道路边坡路段施工中,很有可能受到雨水的冲刷,对有关施工人员操作会产生不利影响,所以需要实时掌握陡坡路的实际施工情况,所有施工作业都要以确保路段的可靠性和安全性为主要目的,结合市政道路路基的具体情况,遵循具体问题具体分析的原则,每个施工路段和施工环境,其采取的预防方法和解决方法都是不同的,防止产生不利影响。若遇到恶劣的环境或者天气,就会影响市政道路路边坡的安全性,还会使其稳定性下降。边坡路问题是市政道路路基中必须要解决的问题,为了保证市政道路的稳定性,必须要防止市政道路被雨水冲刷,以确保市政道路质量。
三、市政工程施工中软基加固技术
(一)强夯技术的应用
某市政道路在建项目,设计路线穿过池塘,软土地基长度约为580m。软土地基内含有淤泥层,淤泥层下部为黏土层,含水率高。该路段多为填方路基,最大填方高度为26m。为了保证该路段基底承载力,必须对软土地基进行加固处理。经过对施工现场淤泥层进行地质调查,确定其厚度分布在3.2m~5.9m,孔隙比为1.62,粘聚力8.9kPa,天然含水率63.8%,内摩擦角2.9°,天然湿密度1.61g/cm3。
通过施工现场工程地质情况进行分析,拟采用强夯法对该段软基进行加固处理,以提高地基承载力。通过试夯确定施工参数,并在完工后采用静载荷试验和动力触探试验对加固效果进行检测。
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在软土路基施工技术中,强夯技术是指使用夯实机械或者是重物,对软土路基中的素土、杂填土、低饱以及粉土进行夯实,实现对路基的加固。在应用强夯技术前,需要根据工程的实际情况,合理的选择素土与杂填土,保证填料的质量满足相关要求。在应用的过程中,需要对测量放样进行有效的控制,保证工程施工的正常进行,并对整个作业过程进行有效的控制。在应用强夯技术的过程中,必须从路基两侧开始,向中间进行夯实,并做好加固工作工作。一般情况下,整个过程需要进行三次夯实,在此过程中,需要加强对夯实质量的检测,保证路基的整体夯实度,提高路基强度。
(二)表层处理
软土地基由于其土质较软的特点,重要的处理工作就是对表层土质较软的地方进行处理。表层处理通常采用添加固结材料、增加排水措施等提高地基表层的硬度与强度。在施工过程中需注意,由于表层处理为部分处理的方式,因此要防止处理过后地基变形,若采用机械作业,则需要保证施工的平整度及均匀度。表层处理技术主要针对的是地基表面软弱的情况,因此在施工前相关施工人员一定要充分掌握施工部分的天然地质情况并做好记录和交底,包括土壤含水率、土壤承载力强度及地基成分等。表面处理技术只是地基处理技术的辅助方法,主要针对路基表面,因此该技术对路基的耐用性没有保证,需要结合其他的处理方法进行组合完善。与此同时,若市政道路工程已经交付使用,就不能轻易进行大规模的修复,因此采用这种方法的时候要结合路基的使用年限予以综合考虑。
(三)置换处理
上文所述的表层处理技术通常只针对路基表面,对路基的耐用性没有保障,因此,从养护及长期使用的目的出发,还要考虑采用其他的方法来进行施工。而在长期的实践中,相关专业技术人员发明了一种置换的方式可以有效提升路基的承载力,并且其耐用性也得到了实践的证实。所谓的置换处理技术,指的是将具有较高承载力和耐久性的经处理的土质替换掉原先的软弱土质,从而能够整体提升路基的承载力及耐久性,降低其沉降变形的风险。在置换时要注意相关规范要求的参数,一般垫层的厚度要大于 50cm,但最厚不可超过 30cm。该项方法主要用的换填材料为砂、碎石等具有较高强度的材质,这样换填后的路基土质的抗压缩性得到有效提升,因此这类方法对于淤泥、素填土、膨胀土等更为适用。
置换处理通常由两种处理方式,一种称为人工置换,即主要通过人工挖掘技术来进行土质置换的方法;另一种称为强制置换,即通过机械的方式进行土质置换。根据实践经验,人工置换的可靠性强于强制置换,且灵活度更高,因此更常见于路基置换处理。强制置换所使用的主材是粗粒土,因此,对压实度要求更高无论是哪种置换方式,通过置换后的地表被破坏的程度都比较严重,且施工范围和施工难度较高,因此施工成本相应也会有大幅提升,在采用该项技术时要结合项目实际情况综合考虑。
(四)加筋处理
由于软土地基的承载力不足,可以通过借助具有承载力的处理方式来进行提升承载力处理,加筋处理即是较为常见的一种技术。所谓的加筋处理指的是在地基中加入砂垫层及土工格栅等,通过砂垫层及土工格栅的有机结合来提升地基承载力的方法。由于天然地基与后期层架的合体层必然存在一定程度的差异性,因此在强度方面要注意采用柔性基础,并且还要在软土路基上进行排水处理,通常采用固结排水方法。此种处理方式的优势在于一方面能够使施工质量更为有保障,市政道路表面具有更高的平整度,另一方面其承载力得到大幅提升,稳定性得到保障。在土工隔栅的布置方面,要注意进行均匀布置以免使路基受力不均,并且在铺设前清理干净其下承层的杂物。土工格栅的铺设需要较高的专业需求,因此要由专业技术人员负责敷设,并做好阶段性的验收工作,例如固定、绑扎、搭接等。确保土工隔栅铺设按照相关流程及工艺进行,且铺设完成后其上层路基能够受力均匀,并能够承受反复的碾压以确保施工质量。该类方法更多适用于淤泥或者淤泥土质的浅层处理,且在垫层下若地基持立层的压缩模量大于 2.5MPa时适用。
在采用该种方法进行软土路基的处理时,所选用的加筋材料的参数要求为抗拉强度不小于 30kN,且受力时伸长率小于4%;土工格栅选用土工合成材料,要求耐久性好,粗糙度较大。
四、结语
综上,为了保证市政道路工程施工质量,必须根据工程实际情况对软土路基进行妥善的处理,应用先进的软土路基施工技术,增强软土路基的稳定性与承载能力,满足市政道路工程的设计要求。
参考文献:
[1]唐明勇.市政道路软土路基处理要点分析[J].中华民居(下旬刊),2014(10)
[2]高剑飞.浅议市政道路软土路基施工技术[J].科技创新与应用,2014(04)
论文作者:于茂军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签:路基论文; 土路论文; 土质论文; 市政道路论文; 承载力论文; 地基论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第30期论文;