市政道路施工阶段软基加固技术的运用论文_陈晓红,王智丽,赵永臻

市政道路施工阶段软基加固技术的运用论文_陈晓红,王智丽,赵永臻

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摘要:随着城市进程的不断加快,市政道路建设的规模和范围也越来越广。然而由于我国不同地区的地质条件极为复杂,特别在一些内地湖河沉积地区经常会出现大范围的软土地基,如何在这些软土地基上开展高质量道路工程的建设成为相关专业领域研究人员共同关注的问题。而软土基加固技术能够在尽可能减少混凝土用量的情况下提高地基的稳定性和强度,其广泛使用对于提高市政道路工程质量具有重要的现实意义。

关键词:市政道路;施工阶段;软基加固;技术运用

一、市政道路工程中软基的特点分析

1、压缩系数高、抗剪强度低。软土的孔隙率较大,这一特点会对软土地基的承载能力产生严重的影响。这种情况下如果不采取适当的处理措施就无法提高软土地基的强度,软土地基强度不足便会出现过度沉降、塌陷等问题,这些问题会对市政道路的质量及其使用寿命产生严重的影响[2],这不仅仅增大了安全隐患出现的概率,同时还会增大市政道路养护的难度和维修的费用。

2、流变性和触变性较强。市政道路在修建完成软土地基便会承受长期的重力作用和其他外部荷载作用下,这些附加荷载都会使其产生一定的变形问题。同时,如果在设计阶段或者施工阶段采取的软基处理方式不合理,由于软土具有较强的流动性,市政道路有可能会产生坍塌等一系列的质量问题,这种情况下软土地基处理也就失去了其应有的意义。

3、含水量及孔隙率较大。软土中含有的水分较一般土体大很多,这也导致了其具有较大的孔隙率。软土的组成成份绝大多数是粉土粒和粘土粒,这些土粒的表面上存在着大量的负电荷,这会使其结合水的能力显著提高,结合水停留在土粒表面不易排出,会对软土的力学性能产生严重的影响。

二、市政道路施工中的软基加固技术

1、碎石桩粉煤灰软基加固技术

碎石桩粉煤灰软基加固技术是由水泥、粉煤灰、石屑、砂石、碎石等材料搅拌而成的高强度的黏结桩,如垫层和桩间土共同组成复合地基。这种软基加固技术具有混凝土浇筑简单、具有良好的流动性和易性,强度好等优点,还可以节省大量的砂石和水泥用量,降低对自然环境的破坏和污染。使用碎石桩粉煤灰软基加固技术时,很容易出现混凝土在泵送过程中发生堵管,泵送压力太大,泵送管爆炸事故。发生这种事故的主要原因在于混凝土配合比不合理,在泵送过程中流通不畅,局部的泵送管发生堵管,集聚很大的压力;泵送管太细,并且泵送速度太慢,不能及时将混凝土排出;泵送管过长,混凝土的易性较差,造成堵管。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一旦泵送管发生堵管,必须在重新打孔,这样会浪费大量的混凝土材料,还会由于地基不稳固导致打孔困难,严重影响施工质量和施工进度,因此在使用碎石桩粉煤灰软基加固技术,必须要注意这个问题,积极采取有效措施,做好充分的施工准备。

2、现浇混凝土管桩软基加固技术

现浇混凝土管桩软基加固技术的施工工艺比较简单,施工流程非常明确清晰,便于实时的监督和控制施工质量,和其他软基加固技术相比,施工成本较低,并且单根基桩具有很大的承载能力。现浇混凝土管桩软基加固处理利用自动化的灌注振动排土技术,利用振动的作用力,将环形的腔体套上活瓣桩靴,打入地基深孔中,然后对环形腔体进行混凝土浇筑作业。在软基加固施工过程中,要严格按照市政道路的相关施工要求,准确把握软土地基地面的分散应力和土层和基桩的荷载力分配比例,避免出现基桩单独承载所有的荷载。当混凝土浇筑完成后,要仔细检查其强度,确定达到施工要求的强度之后,在基桩上铺设碎石垫形成土工格栅,形成现浇管桩的复合地基。通过情况下,现浇管桩复合地基可以具有1.7m的桩径,C25的桩身强度[2],并且处理软土土层的深度可以超过25m,其软基加固效果非常显著。现浇混凝土管桩软基加固施工完成后,通过人工开挖,检测桩基质量,这种测试方法费用较低,并且周期很短、检测区域大,可以有效地缩短软基加固处理施工工期,提高施工质量,降低施工成本。

3、水泥搅拌桩软基加固技术

水泥搅拌桩软基加固技术被广泛的应用在饱和软土地基处理中,通过搅拌机械将固化的水泥进行搅拌,在软土地基中,强制搅拌固化剂和软土,使其发生一列的化学反应和物理反应,从而改善软土地基的性能,增加软土地基的变形模量,提高软土地基的承载能力。在使用水泥搅拌桩软基加固技术时,首先,将搅拌桩的位置放好,将搅拌桩机械移动到指定位置,采用吊线锤或者经纬仪控制基桩导向架的位移;其次,随着搅拌机械的预搅下沉,加快水泥浆液的搅拌,合理控制水灰比,使水灰比达到0.46,安装市政道路施工要求,每米软基地层中要加入大于55kg的水泥用量,确保水泥搅拌桩的强度;开启搅拌机械设备的转盘,当搅拌头的转速稳定之后,再使用钻杆沿着导向架的边缘进行搅拌,一边搅拌一边利用档位进行调控,适当控制下沉速度;当钻杆下沉到一定深度后,启动灰浆泵,将水泥浆液泵送到指定位置,然后拉紧链条设备,启动搅拌机械设备,以0.6~0.9m/min的提升速度,一边搅拌一边喷浆一边提升钻杆,充分分搅拌土体和浆液,钻杆提升到基桩顶部以上300mm[3],关闭水泥浆液泵;最后,水泥搅拌桩施工完成后,将搅拌机械设备移动到一个位置。水泥搅拌桩软基加固技术,可以吸收软土地基中的水分,在混凝土搅拌过程中,固化材料将软土土层颗粒之间的孔隙进行黏合,使土粒和固化材料均匀分布,有效提高软基加固效果。

4、强夯软基加固技术

强夯软基加固技术具有施工简便、加固效果好、适用性强等多个优点,可以有效地降低施工成本,提高施工速度、强夯软基加固技术主要是通过巨大的冲击力破坏软土地基自身的土体结构,通过挤压软土地基,提高软土地基的承载能力,强夯软基加固技术主要有动力置换、动力固和动力密实这三种加固方法。

(1)动力置换

强夯软基加固的动力置换主要有桩式置换和整式置换,桩式置换是指对软土地基利用强大的夯击力将大量的碎石填筑进去,形成复合型的软土地基;整式置换是指利用夯击力将大量的碎石天填筑到软土地基的淤泥中,使碎石和淤泥共同形成混合基桩。

(2)动力固结

强夯软基加固的动力固结是指利用夯击力将软土地基的土体结构破坏掉,使软土地基产生大量的缝隙,这些缝隙可以作为排水通道,将软土地基中的水分排水,实现固结软土地基的效果。另外,夯击能力越大,软土地基的沉降量越来,当软土地基的液化度超过一定范围时,会导致软土地基的强度明显降低。

(3)动力密实

强夯软基加固的动力密实是指利用冲击荷载将软土地基的孔隙压实,提高软土地基的承载能力,密实软土地基的土层。经实践证明,经过动力密实后,软土地基发生明显沉降,软土地基的强度能够提高3~4倍。

结语

软土地基的排水加固,是市政道路建设的关键,是关系到市政道路建设质量和使用寿命的重要环节。软土地基的处理有很多种技术,需要根据施工现场软土地基的实际情况和周围的环境进行选择,力求市政道路软土地基加固处理经济效益和社会效益的统一。

参考文献

[1]马靖伟.小议公路软土地基危害防治及控制措施[J].科技创新导报. 2010(35)

[2]王宇春.浅谈路桥工程中的软土地基施工[J].科技与企业. 2011(08)

论文作者:陈晓红,王智丽,赵永臻

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第25期

论文发表时间:2018/12/13

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