浅析市政道路软弱地基处理技术论文_史勇剑

浅析市政道路软弱地基处理技术论文_史勇剑

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摘要:市政道路是城市重要的公用设施,软弱地基处理是市政道路建设中经常遇到的技术难题,其质量的好坏会直接影响道路基础的承载能力,如处理不当将直接关系到道路的使用寿命。为保证建成的路基、路面高效运营和通行安全,施工时必须对软弱地基进行适当的技术处理。其目的就是为了增加道路的稳定性,防止路基出现不均匀的下陷和开裂。

关键词:市政道路;软弱地基;处理技术

一、软土地基的特点

1、孔隙比较大

由于在软土地基中,其由粉土粒和黏土粒组成,而这些软土粒的外表时常吸附较多的带电粒子。当这些带电粒子在空气中时会吸附其中的水蒸气,造成其被吸附在在土粒外表而使土粒的含水率提高。当含水量大幅度增高后就会使土粒间的粘附力降低,进而造成土粒间产生较大孔隙。

2、压缩性

软土地基具有压缩性主要是因为软土中较高的含水量和较低的强度造成路面承载力变小,以致修好的道路很容易出现坍塌的情况。如果不对道路进行软基加固处理,那么已建好的道路就会很快丧失承载力,造成竣工道路塌陷的情况出现,无法保证道路质量。

3、流变性

在市政道路施工中,对于软土地基的处理通常情况下都是采用软土处理技术,但是即使这样,软土在经过长时间后,其重力和外力也会危害到软土,使其出现变形,如果没能对道路进行及时的加固处理,那么还是会出现道路软土塌陷和流动的现象,对工程进度产生严重影响。

二、软基加固技术的重要作用

软土自身特性所产生的各种安全隐患极大地影响了工程质量,这就需要充分、合理地运用加固技术确保施工进程的顺利和道路的施工安全。软土地基的危害程度较大,在一定程度上降低了道路交通的安全性,容易引发安全事故,造成巨大的人身财产损失和经济损失。随着科技的不断进步和发展,越来越多操作便利、成本低廉、效果显著的加固技术被运用到市政道路建设中,大大提高了我国道路施工的整体水平,提高了道路的安全性能,也促进了道路建设事业的飞速发展和日益革新。

三、软弱地基的特有性质及其影响

软弱地基是指天然含水量过高,空隙率大、压缩程度和承载能力较差的软土层,一般是由淤泥、亚粘土、淤泥质软土及亚砂土等组成。它具有固结时间长、透水性差、抗剪强度低、触变性过高和土层分布复杂等特性。软弱地基施工是市政道路建设中较为重要的环节。如果施工方法不当,日后在过大的荷载下,极易发生路基下沉、倾斜、裂缝等损坏事故。因此,施工过程中应充分考虑两个方面的影响:1、强度稳定性影响。当软弱地基抗剪强度难以承受路堤及路面荷载时,会产生局部或整体剪切破坏,造成路堤塌方、失稳及损坏。2、沉降变形影响。由于软弱地基在上部建(构)筑物的自重荷载及外部荷载作用下发生不均匀沉降,促使建(构)筑物和路堤的衔接位置出现差异,从而产生构筑路基沉降变形,造成路面凹陷、开裂损坏等。

四、市政道路软弱地基处理方法与选择

1、软弱地基处理的理论依据

土体长期在自身重力、建构筑物自重、使用荷载或其他因素的作用下,均可在土体中产生有效应力。有效应力将引起土体固结变形,使路堤、路基、土石坝、房屋、桥梁、涵洞等发生沉降、倾斜以及水平位移[2]。由土力学特性较差的土层(如淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层)构成的软弱道路地基,未进行有效的软基处理,在荷载作用下易发生压缩变形或失稳破坏,从而影响道路地基的正常发挥,因此,对于软弱地基必须先进行有效的工程处理降低软弱地基的压缩变形,使其满足道路的承载力要求。

2、常用软弱地基处理方式

考虑到软土地基固有特性,结合市政道路工程自身的特点,最优方案是选择技术上可行,且能有效提高路基承载力和减小沉降量,又经济合理的软基处理方法。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前工程上常见的较为有效的软基处理如下:

(1)表层处理法:这种处理方法的关键在于排水沟槽的设计与施工上,具体而言有如下几点需要注意:首先是沟槽的布置,合理利用自然地形,尽量减少人工挖槽;注意软基坡度;避免工程用水渗透到地表中;沟槽不宜相隔太远。然后是沟槽的构造,沟槽尺寸需要按照软基的具体情况来设定,能够保障排水量的同时也不会影响软基稳固性;盲沟不能随意选择,尽量集中在沟槽的中心;盲沟间距一般不超过三个盲沟宽度。这种处理方法在地质含水量过大的软基工程中较为常见。特点在于解决了土质由于含水量大而无法正常施工的难题,施工人员在进行填土作业之前要在地表面的四周开挖排水沟槽,这样能够有效的降低地基含水量。然后在施工之后为了确保工程的完整性还需要施工人员回填透水性能较好的砂砾或碎石。

(2)换填法:挖除一定范围内的软弱土层或不均匀土层,回填其他性能稳定、无侵蚀性、强度较高的材料,并夯压密实。属于浅层软基处理,施工速度快,造价较低。

(3)堆载预压法:堆载预压或真空预压,或联合使用堆载和真空预压,形成固结压密后的地基。属于浅层软基处理,施工速度比较慢,造价中等。

(4)夯实地基法:反复将夯锤提到高处使其自由落下,给地基以冲击和振动能量,将地基密实处理或置换形成密实墩体的地基。属于浅层软基处理,施工速度快,造价较低。

(5)水泥粉煤灰碎石桩复合地基法:由水泥、粉煤灰、碎石等混合料加水拌合在土中灌注形成竖向增强体的复合地基。属于深层软基处理,施工速度比较慢,造价中等。

(6)挤实砂桩法:在软土层中挤压成孔形成密实的砂桩,形成砂桩增强体增加稳定性,减小沉降量,加速固结沉降。属于深层软基处理,施工速度比较快,造价中等。

(7)水泥土搅拌桩复合地基法:以水泥作为固化剂的主要材料,通过深层搅拌桩机械,将固化剂和地基土强制搅拌形成竖向增强体的复合地基。属于深层软基处理,施工速度比较慢,造价中等。

(8)旋喷桩复合地基法:通过钻杆的旋转、提升,高压水泥浆由水平方向的喷嘴喷出,形成喷射流,以此切割土体并与土拌合形成水泥土竖向增强体的复合地基。属于深层软基处理,施工速度慢,造价较高。

(9)预制管桩复合地基法:采用预制混凝土管桩作为增强体与桩间土及桩顶的褥垫层(桩帽)共同构成了刚性桩复合地基。属于深层软基处理,施工速度比较快,造价高。

3、软基处理方法的选择

根据市政道路路基的软土工程性质、土层厚度、路基填方高度及现场作业条件、进度要求等因素综合分析,软基处理方法选择如下:

(1)从经济上考虑,现场地质条件允许条件下先考虑不处理的可行性;

(2)当路基地质条件较差,不处理不能满足相关要求,考虑进度及经济方面,尽量选择浅层处理;

(3)软基浅层处理方法较难达到要求,则考虑深层处理。深层处理方法选择要综合考虑现场作业条件、进度、造价等因素。

结束语

在市政道路建设中应因地、因时制宜,并根据实际情况采取相应的措施,选择合适、有效的施工技术处理软弱地基,以提高其坚固性,为建成稳定、安全的市政道路打下坚实基础。

参考文献:

[1]高德发,石谦.市政道路工程软基滑动处理方案研究———武汉杨泗港快速通道四新段市政道路路基隆起处理方案研究[J].中外公路,2016,36(03):22~26.

[2]欧阳子明.软基加固技术在市政道路施工中的应用研究[J].江西建材,2016(13):166+169.

[3]张强.浅谈软弱地基的处理方法[J].中国城市经济.2011,15(35):54

[4]牛文赞.浅析软弱地基的处理[A].土木建筑学术文库(第13卷)[C];2012

论文作者:史勇剑

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/18

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