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市政道路软土路基施工技术分析

2021-08-04吕全纲端木杰超

工程与建设 2021年3期
关键词:抛石软土市政道路

吕全纲, 端木杰超

(1.中交第二公路勘察设计研究院有限公司,湖北 武汉 430052 2.武汉长科工程建设监理有限责任公司,湖北 武汉 430015)

0 引 言

市政道路使用年限受质量影响很大,市政道路的施工质量是关键因素,城市居民生活质量和城市文明环境都由市政道路施工质量影响。市政道路在施工建设过程中,往往会遇到软土路基相关问题,施工技术人员需要针对具体问题具体分析,采用专用探测工具找出原因,从而解决问题,保证市政道路施工质量达到要求。如果施工的市政道路外部环境地形复杂,市政道路正常投入使用后容易出现下陷、变形等现象,施工管理人员一定要采用专业技术人员进行技术分析,提出合理的方案,避免影响后期城市的市政面貌。因此市政道路施工人员一定要充分了解软土路基各种类型的问题及对应的解决方案。

1 项目概况

龙洲路快速化改造工程全长约6.7 km,拟建道路沿线位于珠江三角洲冲积平原,属河口三角洲堆积地貌,场地沿线多为居民区、厂区或商铺等。

项目区内特殊性岩土主要为软土,主要为Ⅱa-1层淤泥质土:软塑~流塑状,浅层分布,稳定性差,工程力学性质差。Ⅱb-1a层淤泥质土:流塑状,拟建场地广泛分布,于全场地大部分钻孔均有揭露,稳定性差,工程力学性质差,埋藏深度约3.6~19.3 m。道路沿线的工程地质情况如下表1所示:

表1 土工试验主要物理力学参数表

本文以项目K5+940~ K5+985主线桥头路基为典型段落作为研究对象,本路段道路宽46.5 m,路基填筑平均高度约3.6 m。设计采用轻质土填筑,外侧采用混凝土保护壁防护。轻质土湿容重维持在5.0~6.0 kN/m3,设计水位以下不小于8.0 kN/m3;设计无侧限抗压强度:路槽下80 cm范围内≥0.8 MPa,其余区域为≥0.6 MPa。

2 软土路基的特点

市政道路软土路基由软土构成的,软土包括淤泥质土、杂填土、松软土等土壤,具有抗剪强度低、压缩性高、孔隙大等特征。

(1) 软土路基中掺杂了很多有机杂质,形成软土路基抗剪强度低,影响市政道路排水固结条件、路基加荷速度。

(2) 软土路基土壤间不密实,存在较大孔隙,而且水分含量多,所以软土路基可压缩性大、稳定性低、承受的载荷低。

(3) 软土路基不容易透水,在市政道路工程建设过程中会造成路基排水不畅,所以路基沉降问题经常会发生。

(4) 市政道路施工时容易改变软土的原始状态,大大减小了软土路基结构强度,当外部环境震动软土路基后,软土侧向滑动、侧面挤出、整体沉降现象会发生。

3 软基的主要处理方法

3.1 市政道路工程软土地路基施工处理技术

市政道路工程中的路基施工质量会影响市政道路整体质量,而市政道路的质量影响城市整体形象和经济发展。所以,市政道路路基施工质量是整个市政道路施工质量的核心,路基质量对市政道路的正常使用和使用年限启决定性因素。市政道路施工队伍必须勘察、测量和分析路基,重点需要采集软土地样本,根据以上实地勘测和分析结果,提出合理的解决方案,确保市政道路路基施工质量优良,城市交通运行通畅。

3.2 添加剂法

添加剂法是市政道路施工过程中常用的一种方法。通过市政道路走向区域的土壤取样、检测及分析后,可以通过化学或物理方法改变土壤的特性,包括结构、强度、硬度等,使得土壤能够满足道路建设的要求。向土壤中添加石灰石或生石灰可以提高土壤硬度,确保市政道路的良好质量。添加剂法使得市政道路路基稳定可靠,减少后期道路维修次数,提高道路使用年限。

3.3 排水固结法

市政道路工程施工过程中我们经常会用到排水固结法对软土路基疏通排水。对市政道路中存在的软土路基,需要预埋排水通道,可以避免软土路基积水,这样可以提高软土层性能,软土路基更加稳定和牢固,方便后期市政道路维护维修。排水固结法包括排水系统和加压系统,施工技术人员在施工前编写合理而详细的方案,首先预埋排水通道,接着根据软土层土壤地质情况施加不同的压力,迫使固结软土层中孔隙水排尽,整个施工过程要求专业技术人员灵活巧妙,能够十分有效地提高软土路基的抗压能力。

3.4 换填法

如果市政道路施工区域软土层深度大于0.5 m而小于3 m,施工技术人员可以采用换填法对软土路基进行处理。换填法通常包括三种方式:抛石挤淤法、开挖换填法、爆破排淤法。当施工区域地势积水较多时,针对建设过程中排水不通畅的问题,采用抛石挤淤法比较有效。根据施工道路现场实际情况,抛石挤淤法有不同的关键点,比如抛石第一步从绿色堤坝中间处开始,地势较低地方的淤泥能够及时完全的排出。当施工道路软土层中存在横陂时,第一步从较高位置的横陂抛石处理,然后从位置相对低的地方抛石处理,同时在堤侧增加抛石数量,以上两步完成后再开始后序的施工工序。当市政道路施工环境淤泥的稠度与厚度比较大时,施工人员采用爆破排淤法比较合适。当市政道路存在软弱表层地面时,施工人员选择开挖换填法比较合适。这些不同的方法,可以根据实际情况合理选择,能够合理的解决施工存在的问题,提高施工质量。

3.5 强夯法

强夯法属于市政道路软土路基一种常用的施工技术。当市政道路地质包括大量碎石、低饱和黏性土、粉煤灰以及粉土时,大多数采用强夯法施工工艺。这种方法的工作原理是利用物理作用来改变软土路基性能,达到人们对市政道路的使用要求,满足城市道路发展建设的需要。软土路基经过强夯法处理后,软土层厚实程度增加很多。但是这种方法存在缺点,施工过程中噪音污染严重,影响施工道路附近居民日常生活,实施强夯法前需要施工单位详细调查研究周围环境,施工前告知周围居民可能产生噪声的影响,施工过程中采取隔离措施,将噪声影响降到最低限度。

3.6 加固土桩法

加固土桩也就是通常人们说的粉喷桩,运用这种方法处理软土路基需要注意以下几点:

第一,加固土桩时固化剂可以选用水泥或者石灰,施工前通过实验确定固化剂加入量。如果固化剂选用水泥, 施工人员可以采用P32.5普硅水泥,普硅水泥和加固湿土的质量百分比为15%,质量比重如果比15%偏差大都是不合理的。当采用喷浆法施工时,水泥和石灰的加入比例合理控制在0.45~0.55。如果有特殊要求,可以加入一定的外加剂。当选择石灰作为固化剂时,加入之前一定要筛除石灰中掺杂的杂质,完全剔除直径大于2.0 mm的杂质。

第二,加固土桩施工过程中,为了能够及时记录喷粉量或喷浆量,技术人员需要在施工机械设备上安装自动记录仪。同时,定期组织检查钻头磨损情况,若钻头直径磨损量超过10 mm,立即更换新钻头,避免对市政道路施工质量造成影响。施工前施工单位需要安排试桩,并组织检查试桩结果,一旦发现没有达到设计要求,需要优化调整参数,重新试桩,直到试桩合格为止。

4 结束语

综上所述,市政道路软土路基施工技术各有自身的优点和缺点,施工单位技术人员应该根据实际情况采用对应的施工技术,重点抓住施工技术中的关键点,有效利用合理的施工技术解决现场实际问题,确保市政道路达到使用要求。

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