关键词:软土路基;道路施工;处理技术
引言
近几年,交通事业的不断发展,市政道路工程得到了迅速发展,在相关规定下,市政道路工程结构基础施工质量面临严峻的挑战,其中市政道路工程地基处理阶段,如路基含水量超过正常范围,则会导致地基土质呈现出软土性状,会降低地基承载能力引起路面沉降凸起,影响后期工程质量、使用年限。所以当前治理软土地基是值得探讨,也是需要我们积极研究的。
1软土地基处理方法不当的危害
随着经济发展速度的加快,城乡一体化进程的加快,市政道路的施工范围越来越广。在市政道路施工过程中,必须率先对软土地基进行科学的整治。一方面,在市政道路工程施工过程中,若没有科学的处理软土地基,则很容易引发地基的沉降问题。在施工中发生地基沉降,可能威胁着地表上的机械设备乃至施工人员。在施工结束后发生地基沉降,则势必会造成施工材料的巨大浪费,影响施工进度。另一方面,在软土地基的处理过程中,可能部分软土地基在短时间内不会发生沉降问题。但随着软土地基中含水量的增加以及自身渗透性的减弱,则很容易引发地基沉降。比如一些市政道路已经投入使用一段时间,但由于在施工过程中没有科学处理软土地基,就容易为市政道路埋下安全隐患。
2 软土路基的处理技术分析
2.1 强夯法
在软土地基处理的过程中,经常会使用强夯法进行处理,强夯法加固技术施工工艺主要如图1所示。使用强夯法加固地基时,首先要控制夯实力度,使用轻夯方法处理地基,在完成初步固结之后,要利用重夯处理地基,因此要严格控制落锤的高度和夯击的功率。然后,在夯击时,要时刻关注挖坑后的平稳状况,保证夯击的周围不会出现凸起的地方,避免坑的深度出现过深的情况,从而保证施工质量。在夯击的过程中,避免出现频率过快的夯击或者一下接一下夯击的情况,应该每完成一次夯击之后,要暂停一段时间再进行下一次的夯击。
图 1 强夯法施工工艺示意图
2.2 表层处理方法
对于一些底层表面比较软的状况,可以采取这种软土基的处理技术。一般在施工的环节中,常见的使用方法就是排水、铺设以及增添材料等手段来对地表的强度进行增强,这样就可以对于路基可能会出现的断裂以及变形的情况进行合理的避免,可以对接下来的市政道路项目的施工安全以及正常的机械设备施工提供一个良好的工作环境。对于这项操作来说,在处理的过程中,应该将路基保持着平整的状态,分布应该均匀。但是对于那些地层结构中土质较好的情况,但是在其他的部位却是有着较大的含水量形成了软土路基来说,可以在使用这种处理的方式之后再对地基进行适当的处理以及操作,在进行填土的工作之前,还应该在地面挖出适当的沟槽,这样可以把仍然存在地表的水进行有效的清除,可以避免在今后发生因为地基漏水的现象而导致整个路段的结构性产生不稳定的现象,而且还可以对接下的施工环节进行合理的保障。在进行填土操作的阶段中,应该尽量选取一些有着较强的透水能力的碎石子以及砂石子等等。
2.3 土层含水量高,采用排水固结法
软土地基中的渗透性比较弱,再加上地下水位高,就容易造成土层中含水量比较大。基于此,在市政道路施工过程中,科学的处理软土地基,就需要采用排水固结法。这种方法能够有效地排出土层中多余的水量,来提升土层的质感和硬度,避免软土地基发生沉降、塌陷或变形。在采用这种处理方法的过程中,可以结合工程情况,采用传统的袋装砂井处理方法以及塑料排水带处理方法。其实两种处理方法的原理及目的都是一样的,释放土层中多余的水分,促使土壤凝结,以提升土层的整体承载力,规避路基沉降或变形。前者需要在顶上铺上一层土工布加筋垫层,以实现有效地排水作业。但这种排水方法的处理效果,与袋装砂的密度有关。若密度不混匀或者在放置过程中出现质量问题,那么就会影响排水质量。因此,在市政道路施工过程中,针对软土地基的处理,人们更倾向于采用后一种排水方法。这种排水方法施工简单,效率更高。这种排水固结法所采用的材料,可以直接购买直接应用,这无疑提升了排水的速度,更有助于市政道路的施工进度。
2.4 加筋土挡土墙
加筋土挡土墙是柔性挡土墙,是由竖直墙面板、水平拉筋和墙内填料三部分组成的复合结构。依靠填料与筋带的摩擦力来平衡面板所承受的水平土压力。加筋土挡土墙的面板一般采用钢筋混凝土预制块件;筋带有扁钢带、钢筋混凝土带、聚丙烯土工带等。筋带与面板的连结,可采用钢筋焊接或螺栓结台,结合点应作防锈处理;墙内填料宜采用透水性好的砂砾或碎石材料。
加筋土挡土墙一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方地段,在挖方地段或地形陡峭的山坡,一般不宜使用。由于墙面板和拉筋可以预先制作,在现场用机械(或人工)分层填筑,这种装配式的方法,施工简便、快速,并且节省劳力和缩短工期。加筋土挡土墙是柔性结构物,特别适合在软弱地基上修筑,地基的处理也较简便。公路加筋土设计规范地基应力公式:
其中,M为作用在基底中心的弯矩,k N·m;∑N为作用在基底的垂直合力,k N;k为地基土容许承载力提高系数;[σ]为修正后地基土容许承载力,kPa。规定σmin≥0是防止基底后部出现拉力,影响加筋体下部筋带锚固的稳定性,当出现σmin<0时可加大加筋体底面宽度。
3 举例说明
某隧道工程作为一个具有明显代表性的例子,被一些专家当作研究的对象。隧道全长 4.71km,路面标准宽度为 50m,为双向 6 车道,是某市重要交通骨架的一个代表,也是某市的一级主干道。此隧道的软基路段长度占总长度的 1/2,约为2.53km。软基路段距离长,且该位置处于人工围海造田的范围内,因为长时间遭受潮汐的影响,只能以人工为主进行施工,所以要控制好软基的处理成为了施工人员与相关负责人的一个大难题。该路段主要介绍了一种在同一断面的不同位置采用不同软基处理方法的实例。主要采用的是中间为排水固结处理,两侧采用水泥土材料搅拌桩处理的方法。通过实地施工结果可以得出一个实验结论,即选用该处理方法能有效满足市政道路对于沉降性的要求,节省施工资源,达到了降低项目成本的目的。
结束语
综上所述,软基路基作为市政道路的主要关注的重点研究对象,影响着整个项目的质量与成本。处理软基的方法有很多,但是由于地理位置的不同,软土的特质也不同,选择的处理方法也应该不同。进行科学的现场勘测、制作合理的方案才能保证道路质量安全,成本的节约。这对于市政道路建设的发展、促进起着积极的意义。
参考文献
[1] 李明龙、王天铭. 讨论市政公路建设工程当中对软土地基进行处理的重要性以及工程质量控制标准[J]. 东北工业大学学报 2016.
[2] 黄仁升. 浅议市政道路软基处理方法[J]. 工程技术:文摘版,2017
论文作者:符颖
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/6
标签:地基论文; 方法论文; 市政道路论文; 土地论文; 过程中论文; 挡土墙论文; 土层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第5期论文;