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浅析市政道路软弱地基的处理策略

2018-02-14张卫卫

建材与装饰 2018年7期
关键词:软土含水量土层

张卫卫

(太原市市政建设开发中心 山西太原 030012)

引言

软土地基是市政道路施工过程中常见的问题,软土地基中的含水量比较大,土壤的渗水性比较弱,土壤的承受能力不足,在外力的作用下,软土地基很容易发生沉降或塌陷问题。基于此,在市政道路施工过程中,需要率先对软土地基进行科学的处理,以科学有效地夯实软土地基,增加软土地基的承载能力。当前软土地基的处理方法是比较多样化的,包括换填作业法、排水固结法、砂垫层法等等。

1 软土地基的特点

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

2 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。

3 软基加固技术在市政道路施工中的应用

软土地基会导致道路出现塌陷、沉降的问题,存在着极大的安全隐患。因此,相关部门和人员要引起足够的重视,规范道路施工企业的施工过程。为避免软土地基给市政公路的通行造成障碍,最重要的积极寻找有效的加固软土的施工技术,提升软土地基的承受力;严格把控施工技术,监督各个环节的安全工作,尽可能降低软土地基对市政道路工程的影响,让道路更加坚固,确保车辆能够安全行驶。以下是对几种软土地基加固技术的具体阐述。

3.1 排水固结技术

排水的巩固的核心步骤是外部负载,通常可以用于在软基础上滚出外力,例如可以从软土中排出并通过路基加固的滚子。在湿润地区,地面压实更加困难,在操作中,适当混合土壤中的石灰以改善填料的性质,也可以使用新的吸收材料来改善强化。含水量是影响压实的关键因素,压实只能在填料中达到最佳的水分含量,实际施工中的含水量对土壤更为敏感,必须有良好的水控制,压实土壤渗透性达到最小化,确保项目的稳定性和耐久性。

3.2 强夯加固法

强夯法一般较多使用在工程建设周期较短的施工项目中,因此,强夯法有着非常短的预压时间。然而该加固法相较于其他填土预压技术,在加固时经常会遇到沙井或者一些突发情况,导致很难控制其成本,因此成本就会相对较高。但是,该加固技术在对复合型软基进行处理时就有着操作简单,成本较低的较大优势。

3.3 粉煤灰碎石桩施工技术

粉煤灰碎石桩施工技术也是目前应用比较普遍的软基加固技术,其在长期的发展过程已经相对成熟。施工流动性大、节省材料、对环境的负面影响小、施工强度高以及能收到极高的经济效益是粉煤灰碎石桩施工技术的显著优势。它的主要应用则是将水泥、粉煤灰以及碎石等原材料按一定比例混合后进行均匀处理,在保证粘土利用有效性的基础上将混合材料变成高粘度状体,同时掺入软土成分,形成复合垫层,以保证道路使用过程中的稳定性。但在应用的过程中,容易出现泵管堵塞的状况,为避免这种情况影响施工整体进度,在实际的施工过程中,要全方位考虑工程实况。

3.4 预压法施工技术

预压法施工技术常用于高速公路或者粘土地基的建设工程中,具有成本低并且效果良好的优势,它是利用软土本身具有的高透水性,对地基排水体进行重建,将地基中存在的水分挤压排除,提升土壤密度和强度。预压法施工技术的工期比其他一些软基加固技术的工期更长,而且需要精确计算填土的具体速度,避免路面出现沉降问题。在应用过程中需要注意竖向排水管的深度是否合适,是否存在堵塞的情况,确保道路工程施工的安全性和稳定性。

3.5 压密注浆技术

压密注浆技术的具体施工方法主要是利用石桩传输的方式将压碎的碎石进行低压注入,然后再利用石对其进行桩夯实,这样就使得一种复合软基得以形成,从而在很大程度上让软基的硬度得到了提高,避免了其在较长时间的物理消耗下出现变形的情况。

3.6 预应力管桩施工技术

应用预应力管桩施工进行软基加固处理时,首先需要在施工前做好精准的定位工作,然后在材料质量得到保证的前提下测量软基,从而确定正确的管桩位置,最后,为了确保管桩不会有移位情况出现,还要对具体数据进行测量,并将预应力管桩装入软基之中,只有这样才能让道路软基的强度得到提高,使施工质量得以保障。

3.7 冻结技术

在软土路基加固处理中,由于软土地基基础有着比较松软的土质,所以可用冷冻技术予以处理,即采用化学或物理方法。化学方法的使用主要是利用二氧化碳产生化学膨胀或使用低温液氮来冷却,达到冻结效果;使用物理方法主要是对其直接冻结,使土质冻结后其强度得到提升。

3.8 开挖换填法

这是当前道路软基处理过程中采用的相对广泛的一种处理方式,主要将原来的软土层全部挖出或者是部分挖出,然后选择质地较好、渗水性较强的砂石、粘土等进行填充压实处理。在挖出软土层时,选择全部挖出还是部分挖出,主要是取决于软土层的厚度大小,通常对于不超过3cm的软土层需要全部挖出,对于超过3cm的软土层结构需要将其大部分进行挖出,然后对其挖出空闲部位采用渗水性较强的砂石、粘土等进行填充压实处理。这种软基处理技术是市政道路软基处理过程中利用最多的一种处理技术,这种操作方式简单、方便,但是开挖换填土层的厚度受到软土层厚度的影响,但软土层厚度较大时,采用这种处理方式会耗费大量的人力、物力和财力,工程量较大,施工难度也明显增加,同时挖出的软土也需要进行处理,这些都成为了该项技术实施操作的难题,因此当市政道路的软土层厚度较大时,最好不选择这种处理技术。

3.9 表层排水法

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。

4 结语

在市政道路工程的施工过程中,经常会遇到软土地基的问题。软土地基若处理不当,不仅会造成地基沉降或者变形,同时也威胁着市政道路的安全及稳定性。因此,在软土地基的处理中,应该采用科学的处理方法,有效提升地基夯实效果,保障地基的强度及硬度。

[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.

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