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摘要:在软土地区修建道路,常发生道路沉降变形,严重影响了道路的使用,由此造成的经济损失越来越大。由于市政道路对路基完工后沉降的要求很高,而沉降刚好是软土地基处理的主要问题,所以在软土地基上修筑道路,如果对软基不加以处理,往往会导致路基失稳或过量沉降,直接影响到竣工后道路的运行状况及使用寿命。本文主要对市政道路工程软土地基处理技术措施进行分析研究。
关键词:市政道路;软土地基;处理技术
1 软土地基的特点
软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基。这种地基具有较低的承载力,通常都在50 k N / ㎡以下。作为公路工程施工中主要的病害问题,软土地基施工技术水平是否符合施工要求将直接影响到公路工程的质量。在市政道路工程施工中,一般根据孔隙大小将软土地基进行分类,如淤泥主要是亚黏土、黏土孔隙比在1.5以上的土质;当黏土孔隙比在 1.0 ~ 1.5之间时,通常归为淤泥质黏土。
1.1 软土地基对水的抗渗透能力较强
在市政道路工程施工中透水性是确定其土质与施工标准是否符合的重要因素。软土具有较差的透水性,通常情况下竖向渗透系数为 100,这将严重影响土层水质的排放。在市政道路工程施工中,软土因具有较大的空隙及较小的耐受压力,致使路基沉降系数不断增大,进而严重影响到市政道路工程的质量。
1.2 软土地基对压力感应能力较强
压力对土层的控制主要体现在土层变化中,在没有受到外界压力时,土层不会因为松弛问题而产生变化。在压力作用下,软土地基的土层构造将受到极大的影响,并产生变化,而这种变化具有不能恢复的特点,进而降低路基的强度,产生各种病害问题,如路基不均匀沉降、塌陷等。
2 市政道路工程软土地基处理技术分析
2.1 表层处理法
该方法一般是对软土地基的表面进行处理,主要是在其中添加一些材料,同时还需要辅以科学的排水方法,这样可以大大降低软土地基的含水量,从而增强其承载能力。该方法不仅可以提高软土地基的表面强度,而且还能避免对软土地基深层次结构造成破坏,从根本上降低了地基剪切变形的发生率。通过表层处理法,不仅需要做好地基表面的排水工作,还需要对其进行砂垫处理。排水过程,主要是为了降低软土地基中的含水量,该过程中一般可以挖开一个沟槽,这样可以加快表层排水工作的进度,但是排水过程中要结合现场的实际情况进行,从根本上降低地基沉降的发生率。对于含水量较大并且较薄的软土地基,一般选择砂垫层的处理方法,以达到降低地基的含水量的目的,并起到了加固的效果。砂垫层的铺设过程一般会悬着水泥稳定土、改良土等,在软土地基中改良土具有造价低、操作简单的优点,而水泥稳定土造价相对较高,但是如果遇到工期紧迫时,也可以采用水泥稳定土,以保证其能够在较短的时间内达到固化,并符合施工要求。
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2.2 碎石桩法
碎石桩法,主要是利用管桩设备产生水平振动并在高压水流基础上边振边冲,在软弱黏土中成孔后,再在孔内分批次填入碎石、砂砾等质地坚硬的材料并制成桩体,由碎石桩体和桩间土组成复合地基,以达到提高地基承载力、减少沉降量的目的,这种加固地基技术叫作振冲置换或碎石桩法。这种方法主要的作用是将部分软土置换成类似于钢筋混凝土的柱状结构,并且能够避免地下水位的影响,同时造价低廉,方便对路基沉降进行有效控制,在市政道路建设中应用较为广泛也逐渐被重视起来。
2.3 高压旋喷注浆法
高压旋喷注浆法主要运用的是钻机设备,将注浆管钻进预定位置后,通过喷嘴以20MPa左右的高压流体(浆液或水)对土体进行冲切,形成水泥土增强体。高压旋喷注浆法有单管法、二重管法、三重管法。喷射浆液时通过旋转、提升以形成定喷、摆喷和旋喷等形式方法,最终形成复合地基,有提高地基承载力、减少沉降的作用,也常用它形成防渗帷幕。本方法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大块石,或有机质含量较高时应通过试验确定其适用性。使用的主要材料:水泥。使用的主要机械设备:钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆管、喷嘴、流量计、输浆管、制浆机等。
2.4 强夯法
目前,强夯法在不同国家使用标准也不一样,如美国及欧洲一些国家,通常采用大吨位的起重机,重锤质量大,在软土层处理中能够发挥更好的稳定性。这种起重机为履带式,所以具有较高的稳定性,并且使用方便。在日本,通常采用轮胎式起重机,重锤质量不等,也具有良好的使用效果。目前,我国在市政道路软基处理中,通常采用小吨位的起重机,重锤质量也较小,常在10~40t之间。为了提高施工稳定性,还需要附加滑轮,才能起吊重锤。
我国市政道路施工中,在软基土层处理时,通常利用滑轮将重锤起吊到一定高度,形成一定重力势能,再自由落下,实现对土层的冲击。具体过程为:在起重机的一端拉好钢丝绳,绳子一端固定脱钩器,然后将重锤挂在钩子上,拉动滑轮,使重锤上升到预定高度。这时利用钢丝绳将脱钩器拉转,使钩子和重锤向分离,重锤脱落后由原先的重力势能转变为巨大动能,对土层产生巨大的冲击力,进而完成一次冲击。在重锤起吊及落下时,一定要做好安全措施,如果发现起重机臂杆一段出现倾斜,应在另一端用辅助门架支撑,以达到平衡。另外,在施工之前,需要对脱钩器严格检查,以保证其灵活的操作性能。
3 加强市政道路工程软土地基处理技术措施
3.1 施工单位要强化施工人员整体技术水平和施工能力
施工单位要对施工人员进行定期的施工技能培训。并要制定相关的实际操作考核机制。合理淘汰施工水平低下的施工人员进行关键技术施工工作。同时,施工单位应该重视高科技人才的培养和引进,通过引进高科技人才来实现技术上的不断革新。对施工技术人员进行专业技能培训,使其在高科技人才的带动下,能够掌握最先进的施工技术,这也是为市政道路建设中软土路基的施工处理打下良好的技术基础。
3.2 注重施工设备的投入
在自动化进程高速发展的今天,公路施工也应该注重各种高端施工设备的引入。通过设备自动化来提升施工质量。当然,在进行新型施工设备的引入时,要对设备厂家进行严格的资质审核,确保引入的设备能够完全满足市政道路施工建设需求。
3.3 合理选择软土路基处理方式。
在众多软土路基处理方式的选择上,我们应该遵循的基本原则主要是: (1)科学合理。软土路基的处理要综合本地地质结构特点,合理选用施工设备、施工操作技术。使所用的软土处理技术技能满足施工质量需求又能确保施工成本投入的可行性。(2)经济可行。软土路基处理方式的选择,要充分的考虑到材料运输便捷性。要结合市政道路工程实际的工期安排合理的选择最短施工时间的处理方式,只有如期进行才能保证各项经济成本的可控性。
结束语:
随着社会经济的发展,市政道路建设已经成为其中比较重要的组成部分,所以市政道路工程施工就变得越发重要。但是在市政道路工程施工过程中,软土地基会对工程施工质量产生影响,此时就需要根据实际情况做好软土地基的处理工作,以确保其施工的整体进度和质量。
参考文献
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[3]邓二龙.软土地基处理技术及在公路施工中的应用分析[J].建材与装饰,2013(03):208~209.
论文作者:位肖建
论文发表刊物:《防护工程》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/5
标签:土地论文; 市政道路论文; 土层论文; 地基论文; 技术论文; 路基论文; 重锤论文; 《防护工程》2017年第23期论文;