摘要:受地形因素影响,市政道路工程常见软土地基上修筑公路,软土地基处理措施选择不当易导致道路大面积塌陷或沉降,威胁居民的出行安全,车辆的行驶安全。本文以软土地基的特点为出发点,提出市政道路工程软土地基的处理原则,根据处理原则提出相应技术处理措施,以期促进市政道路工程建设的发展。
关键词:软土地基;市政道路工程;处理原则;技术措施
作为道路施工的基本环节之一,地基的承载力对道路工程的路面性能造成直接影响。市政道路建设常见软土地基,对道路建设造成不利,对软土地基进行处理能提高地基强度与承载力,从而确保居民与车辆的安全。
一、软土地基特点
软土地基包括淤泥质粘性土、有机质土与砂质土等,其特点为压缩性高、强度低、抗压性能差。压缩性较高为软土质地基受荷载影响存在下沉现象,受下沉现象影响加大市政道路工程建设难度;强度低是指软土地基易受荷载等外界因素影响导致崩裂、坍塌等,以淤泥质粘土形成的软土地基为代表,具有渗水率低导致无法及时排出地基内污水的特点,加大坍塌发深可能;抗压性能差是指地基无法承受较大压力。
二、处理原则
市政道路工程软泥地基的处理原则主要包括加固路基、提高软土性能、预防弹性故障等。加固路基的目的在于防止道路下沉,提高路基抗剪能力;提高软土性能是为了避免地基变形导致安全事故;预防弹性故障的目的在于确保道路结构的沉降均匀且恒定,同时对地基的渗透性进行控制,以免渗水损害地基。
三、处理措施
1、砂石桩加固技术
砂石桩加固技术使用震动、冲击在软土质地基造孔,经孔填入砂石材料形成砂石桩结合土层形成复合地基。砂石桩管桩具有较高强度,通常情况下,管桩长度25m以上,直径1.5m,因此具有较高的承载能力与抗压能力,还具有避免砂土液化的功能。其较低的施工成本与简单的施工流程有助于工程质量检查与监督工作的有效进行。
2、高强度夯实法
高强度夯实法将理论知识与土层水分含量相结合,计算所需施加力,经特定高度下重物自由落体运动的惯性与重力减少土层中分子间距,将软土地基进行压实。高强度夯实法的主要处理对象是软土层中较深的地基,高强度夯实法提高软土质地基的承载力作用明显,能将模量压缩至2-8倍不等,从而提高地基强度至原来的3-4倍;高强度夯实法下沉降变形量极小,且加固深度在5.5-10.5m间;高强度夯实操作简便,且对使用机械数量需求较少,具有经济、实用的优势,同时施工便捷、减少材料使用量、工作效率高、工作设备需求少。使用高强度夯实法前,需对市政道路工程处的地质情况进行详细勘察,视土质情况选择处理措施;夯实时,需对夯实程度进行实时监测以确保夯实次数、力度达标,确保工作效率,避免资源浪费;进行夯实操作时还需避免随意施工,应按照相关技术规范施工,使用光轮碾压机时,使用1/3重叠式碾压反复碾压软土质地基。
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3、重锤夯实法
使用重锤夯实法时,需获得总下沉量、夯实次数、最后下沉量、夯锤落距、地面直径与夯锤重量等技术参数,可通过试夯获得;受夯实动作影响,坑、槽底面存在一定下沉,因此需设计时坑、槽底面标高应存在一定预留高度;进行夯实时,应将地基土的含水量进行控制,以控制于最优含水量范围内为准;进行大面积夯实时应按照施工顺序进行夯实,当地基的标高不同时,按照先深后浅的原则进行;夯实完成后,需清除夯松的表土。
4、灌浆法
灌浆法是利用电化学、液压及气压的原理将具有固化性质的浆液注入土层,利用浆液与土层固化形成具有一定承载能力与整体性的复合地基提高土层物理性质的处理措施。灌浆法粉质黏土、粘土与淤泥质土壤等。灌浆法的灌浆材料包括颗粒型、溶液型与混合型灌浆材料,但灌浆法常用颗粒型灌浆材料。颗粒型材料则以水泥为主,水泥具有价格较低、无毒、具有较高耐久性、结石力学强度高的特点,但水泥的缺点为水泥浆易于沉淀析水导致稳定性不佳,硬化时常伴有水泥收缩,水泥颗粒较粗而不适用于较细的缝隙,需大规模灌浆时水泥使用量过大。为避免水泥浆的以上缺点,可使用掺入廉价材料如粉状煤灰、砂、粘土等减少水泥使用量、提高水泥浆的性质,如加入附加剂等、提高水泥颗粒的细度等方式克服[1]。
5、换土法
换土法是传统的浅层地基处理方法,是指将软土质地基内一定范围的软土挖出后,填入石、砂等渗水性良好且强度较高的材料并进行振实、压实或分层夯实的方法。换土法需使用新的材料进行填充,因此当土层厚度较深时,换土量较大,换土量越大则所需使用的材料量越多,提高工程造价的同时加大处理难度。因此使用换土法处理软土质地基前,需对软土层进行勘察以确定换土量与土层厚度,选择合适的换填材料;换土时,应按照从内之外的顺序进行逐层换填压实。
6、粉喷桩加固技术
粉喷桩加固技术适用于各种原因导致稳定性不佳的软土质地基。采用特定搅拌机械将粉状固化剂与软土进行强制搅拌,软土与固化剂经化学反应与物理反应产生复合地基,复合地基具有较高强度、水稳性与整体性。粉喷桩加固的流程为:确认喷射机主体位置→确认搅拌轴垂直度→旋转搅拌轴的同时钻至目标深度(仅喷射压缩空气)→到达目标深度时,提升钻头的同时喷射加固材料。采用粉喷桩加固技术前,应对桩顶、桩间的高程进行控制以确保制成桩的长度与质量达标;检查高压部位、电路与油路、机械传统部位以免机器运作失常;钻头入土时1档前进,无障碍时可结合土质软硬适当提高速度;出于确保制桩质量考虑,在桩顶搞成以下一定范围内进行二次喷涂;固化剂加料时需对材料添加量进行严格控制,同时做好记录。
7、排水固结技术
排水固结技术在软土地基内设置竖向或水平排水管道,经排水管道排出地基内孔隙水,从而提高地基稳定性。排水固结技术以降水预压法、沙井堆载预压法及真空降水预压法最为常见。降水预压法经井点抽水降低地下水水位,提高土体自重应力,具有不受孔隙水压影响的优势,因此能加快施工速度;沙井堆载法适用于透水能力不佳的黏性软土地基,具有压实土质颗粒、加快土体凝结速度,提高地基强度的优势;真空降水预压法设置砂垫层与沙井,同时设置塑料膜,经真空泵抽取空气抽搐孔隙水,但该法适用性较低。
结束语
市政道路工程建设常见软土质地基,软土质地基施工时,需结合现场软土质因素,选择恰当的处理技术措施进行处理,从而确保市政道路工程的承载力、安全性与美观度达标,发挥市政道路工程的经济效益、环境效益与社会效益。
参考文献:
[1]吴必胜.市政道路工程中软土地基处理探讨[J].工程技术研究,2018(02):79-80.
论文作者:冯雪姣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签:地基论文; 夯实论文; 土质论文; 土层论文; 土地论文; 市政道路论文; 材料论文; 《基层建设》2018年第25期论文;