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摘要:我国地域广阔,地质情况依地区而定,道路的修建要适应周围环境。在市政道路的修建中,道路下沉或者变形的情况时有发生。软基问题会对市政道路的使用产生较大的危害。市政道路建设在路基的下沉方面有严格的要求,要想处理好软基问题,就要很好地处理路基的沉降问题。因此,在软基上修建市政道路时,如果软基问题处理不当或造成路基的下沉,市政道路的使用寿命会大大缩短。对于软基问题的处理,必须充分考虑现场的施工情况,还有周围的施工环境和自然气候等,找到正确的处理方式。
关键词:软基加固技术;市政道路施工;应用
1软土路基特性及危害
1.1软土路基特性
软土路基主要有软弱土构成,包括杂填土、吹填土、淤泥,以及其他一些压缩性高的土等,软土路基具有的以下特性,往往给市政道路安全性构成较为威胁,因此,需用专门方法进行处理。软土路基特性表现在:①流变性强。软土路基受剪力影响,会发生缓慢且连续的剪切变形,导致抗剪能力大大下降;②抗剪强度低。软土路基抗剪強度较低,通常情况下,不超过20kPa;③压缩性及含水量高。软土路基压缩性较高,压缩系数通常在0.5~1.5MPa-1,部分可达到4.5MPa-1,但其会伴随着液限的提升而增加;研究发现,软土路基具有较高的含水量,范围在35~80%,孔隙比在1~2范围;另外,软土路基的渗透性差。这一特性使得软土路基需要在荷载或自重的长期作用下才能完全固结,显然不利于市政道路的施工。
1.2软土路基危害
软土路基给市政道路造成的危害较大,主要体现在:一方面,稳定性差。软弱路基承受路面或路堤荷载能力较差,引起局部剪切破坏,导致路堤失稳、塌方,给人们的生命安全构成较大威胁。另一方面,容易沉降变形。软土路基出现不均匀沉降时,会引起路面开裂,导致路面积水、桥头跳车情况的发生,道路工程使用寿命大大缩短的同时,增加事故发生率。另外,受车辆长期作用,容易出现路基震陷、液化等,给道路造成严重破坏。
2软土地基性质与影响
2.1软土性质
软土地质作为市政道路施工最常见的地质,市政道路设计必须结合软土特点进行有针对性的设计。事实上,软土属于软弱土层,如果处理不佳很可能造成路面塌陷,最后破坏市政道路,让其难以正常使用。从软土类型来看,可以分成:软黏性土质、淤泥与淤泥土质。之所以软土强度低,主要原因是该土质的含水率偏高、孔隙大、排水难、吸水容易。通常存在软土的地基都很难达到市政道路施工要求,所以必须结合地质资料,使用有效措施进行处理。
2.2软土地基的影响
沉降是软土地基最显著的影响,任一市政道路施工,只要地基不稳、地面沉降,都会对该工程带来损失。造成沉降的重要因素是软土,因为软土图纸的自身强度不高,公路长时间碾压后,地基不稳的情况越来越严重。之所以土层会出现硬化,其关键是施工单位在选择材料时没有结合材料比例,让土层出现不均匀硬化。从软土地基路段反馈的信息来看:由于地质不稳,在外力影响下很容易改变地质构造,若材料配比不佳,土层还会硬化。侵蚀是土层受施工材料影响,特别是软土地基,该影响更加明显。土层中有着很多软弱土层,在处理软土地基期间,很可能将水泥、砂石带入地基,因为软土地基松软,在雨水长时间冲刷中,施工材料就会冲散,最终影响材料紧密性。
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3软基加固技术在市政道路施工中的应用
3.1换填法
在进行软土地基施工时,置换土质的施工方法就是将不符合施工要求及标准的土质利用有着较强抗压性及承受能力的优质土壤来进行替换与代替,以此来提升施工现场所用土壤的抗压性、稳定性,从而有效的减缓土壤图层发生沉降的情况。通常情况下,进行图层置换的方式为爆炸法以及采用人工进行挖掘的方式,其一般都是在软土地基中含有较多的淤泥、暗沟的地方来对土壤进行置换,以此来提升软土地基的相关性能。进行土质置换的操作及工序都十分的简单,但是其在操作的过程中需要应用大量的人工,且所需要的时间较长,因而这种方式的工程量较大,工程的成本较高。
3.2碎石桩的压密注浆技术
压密注浆技术需要一定的环境条件,所以事先应对施工现场情况进行分析,对地质地貌、天气等相关因素进行收集和计算,并制定最终的施工方案。碎石桩的压密注浆技术在应用时,首先对地基钻孔,并投入碎石,注浆封孔后形成桩,同时形成复合地基。第二步向已经加固的桩位投放碎石,然后利用低压注浆技术往桩里注入水泥,待水泥初凝时,再采用高压注浆法,通过剩下的管道继续向桩里注入水泥,使碎石紧密衔接的同时增加桩体周围土体的密实度。这中技术不仅加快了工作效率,还弥补了过去技术在压密注浆与碎石桩结合度上的不足。此外,
这种技术可以有效提升路基的承载力,且适用于各种地形环境。但同时对采用的碎石、水泥等原材料有严格的质量要求。
3.3高压喷射注浆法
高压喷射灌浆钻孔方法,形成的泥浆在高压设备超过20mpa高压喷雾。注浆管(与一个特定的喷嘴灌浆管)插入需要加固软土深,减少对土壤的破坏。土壤和灌浆混合物同时,这种水泥土壤强度较高,但也有截止窗帘的作用。其中,土壤颗粒越小和浆液性脱离水,和其余的粒子可以在其他如重力和离心力的作用下砂浆混合,比例重新排列。这个方法很简单,适用于粘性土、砂质土。
3.4采用土木合成材料
土木合成材料的加固法,主要是在加固过程中,在桩的顶部铺设加筋垫层,这样可以有效地将填土荷载均匀地作用于桩顶和桩间土中。而加筋垫层主要是在砂石为基地的垫层中添加多层或一层土木合成材料,常见的添加材料有土木织物、
土工布等,目的在于避免路基不均匀沉降现象的发生,并提高路基的稳定性。在进行软土加固前,施工人员必须精确地分析并处理施工现场的地质状况,然后结合实际,选择科学的振动方式,将施工建材填充到振动路段,确保土木材料的进一步固定,提高软土地基的稳定性,确保市政道路的施工质量。
3.5现浇混凝土管桩施工技术
所谓现浇混凝土管桩施工技术是振动沉管桩和振动沉模壁防渗墙两种技术的有效结合,具有两种技术共同的优点。具体操作是在管桩中间填筑混凝土,而且混凝土的强度已经达到了设计强度,之后,在管桩的顶部进行砂石层的铺垫,并且在砂石层的中间还要放置土工格栅,以增大管桩的承载力。现浇混凝土管桩技术还可以减少施工路程,强化管桩自身的强度,这种技术适合工期较短的市政道路施工工程,并且能确保施工质量。和其它技术相比较,这种软土加固技术更方便快捷,而且成本较小,在市政道路施工中优点突出,成为当前路桥道路建设中最常用的技术。
3.6预应力管桩施工技术
预应力管桩施工技术是目前我国在软土地基加固中比较常用的技术之一。应用预应力管桩施工技术的前提是要掌握软土的松软度,这样能有效地提高市政道路施工的精确性;在确定软土的松软度后,在打桩前要对桩位进行精确的测量;打桩过程中,工作人员要考虑当地的土质状况,还要考虑道路地基的特征,以选取合适的预应力管桩;打桩完成后,要对管桩的位置进行明确的标记,以进一步强化软土地基。
结束语
市政工程软基处理方法不只一种,根据工程实际情况,可以采用不同的方法,达到最终的工程建设效果和目的。由于市政工程会受到多种因素的影响,因此在建设过程中,一定要规避可能出现的问题和风险,采用适用于实际工程的加固方式。只有保证加固方式安全、可靠,才能够实现成本的最小化和经济效益的最大化,实现预期目标。
参考文献:
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[3]胡建华.市政道路施工中软基加固技术探讨[J].江西建材,2017(11).
论文作者:申晓辉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/7
标签:土路论文; 市政道路论文; 技术论文; 土地论文; 土层论文; 路基论文; 土质论文; 《防护工程》2018年第24期论文;