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市政道路施工中软土地基施工处理分析

2019-12-11曾仲

青年时代 2019年28期
关键词:施工处理软土地基

曾仲

摘 要:在城市建设过程中,道路工程起着非常重要的作用。道路工程技术的有效实施决定着城市的发展和人们的生活质量,因此道路工程在市政建设中受到越来越多的关注。道路的软土地基施工处理是市政道路施工的一项重要技术,直接关系到日后道路的运行效果,但由于目前软土地基处理不完善,道路使用过程中经常出现裂缝、断裂以及塌陷等现象,对人们的日常生活造成一定影响。本文分析市政道路施工中软土地基处理的主要工艺及注意事项,为后续的施工与管理提供必要的理论基础与指导性意见。

关键词:市政道路建设;软土地基;施工处理

一、前言

随着我国经济水平的不断提高和城市道路交通行业的不断发展,人们对市政道路工程项目的质量要求越来越高。但由于相关工程软土地基的工程项目逐渐增多,处理工作上的问题也呈现出多样化的发展特征。作为城市基础设施之一,市政道路施工中软土地基质量的控制能够有效提升工程整体的安全性,保障道路安全的基础施工质量。因此,在软土地基处理工作中,应该严格按照地质特点,配合路基基础,把握处治原则,以保障道路安全的施工质量为目的,有针对性地使用碎石桩、填换垫层及排水固结等方法提升软土地基施工质量。

二、软土地基的概念

软土地基是指强度低、压缩量较高的软弱土层,大多含有有机物质,包括软土、冲填土及杂填土等三种类型,由于强度低,沉隐量大,单独用作市政道路工程会带来较大危害,因此一般要将其进行处理后才可作为市政道路的基础。

(一)软土

软土一般指淤泥和淤泥质土,均是由常年的沉积形成,孔隙率大,含水量高,强度低,抗压系数高,渗透系数小,当其用于城市道路工程的地基时,无法承载道路的压力,容易造成道路变形塌陷。此外,市政道路修建过程中,有时必须在较深的软土地基上修建,若没有计算好上面覆土层的厚度,再加上深层软土呈力低,就需要经过严格的周边地质考察,详细规划实施工作后才能开展。

(二)冲填土

冲填土是软土的另一种表现,类似于淤泥质软土,是由于河水、海洋等动态水冲积而成,大多为粘性土,也包括颗粒的卵石、河沙等。冲填土含有充足的水分,且由于粘性,水分无法轻易排出,强度低,不易固结,压缩性高,不能单独用作道路工程的地基。

(三)杂填土

杂填土又叫做垃圾土,是由灰尘、建筑垃圾及工业废料等生活中的各种垃圾堆积在一起形成的,属于人造土类型。形成的物质和条件千差万别,因此没有特定的形态和特质,形态不一且强度低,结构松散,遇水容易变形,也不能单独用作道路工程的地基。

三、市政道路施工中软土地基的特点

软土地基施工是整个市政道路施工中的重点和难点,但也是工程质量的基础保障。由于软土具有孔隙大、含水量高、触变性和流变性高、压缩系数高及抗剪强度低等特点,在实际软土工程施工中,各项异性特征明显[1]。软土地基是由淤泥和尘土等物质混合而成,黏土部分有明显层次感,特性没有变化,横向有各项同性,纵向有各项异性,同时软土地基中塑性体积应变特征明显,内部孔隙大,压力稍微过大就会导致结构发生变化。

四、市政道路施工中软土地基施工出现的问题

市政道路施工受很多因素的影响,如软土地基排水能力差、承受压力小等,导致市政道路施工质量下降。分析原因发现,道路施工工人在具体施工过程时,对地质勘察不够深入,没准确勘察到施工地段的土地基底,导致道路出现裂缝或者坍塌等现象;没有充分了解软土土层的分布和厚度,最终还会导致道路不平甚至沉降。软土由于其自身特性,地基的承载能力很低,一旦发生产塌陷沉降等质量问题,极易导致大面积路面失稳,容易引起交通事故。

五、常用的道路软基处治技术

(一)换填垫层法

换填垫层法是将路基表面的软土层置换成强度高,质地硬而结实、耐侵蚀的矿渣、卵石及沙砾等,通过振动、强夯的形式将这些物质压实到地面中,增加路基压实度。

(二)排水固结法

排水固结法是在道路软土基础上,设置排水设备或纵向沙井设备。当路面有水时,路基土体由于自重能够将土体内孔隙中的水分通过这些装置排出,最终实现路基土体的固结。

(三)水泥搅拌桩法

将水泥注入软土基层中,通过不断搅拌,将软土语水泥混合均匀使其产生化学反应,改变软土强度和硬度,从而提升路基软弱层的强度。

(四)强夯法

把重物提升到一定高度,当重物下降时,下降过程能量发生变化,落于地面时对地表产生强夯作用,从而压实土制,增加土体强度,满足道路路基的实际工作强度需求。

六、市政道路施工中软土地基施工的原则

为了改善市政道路质量,首先要对软土地基进行处理,只有当其质量合格,满足需求后,才能够提高市政道路的质量。为确保软土地基的施工质量,必须满足如下原则。

(一)固化运用合理

市政道路施工容易出现沉降反应的原因就是软土强度小,无法满足长期通车的应力需求。虽然通过强夯法能够压实软土,但这指标不治本,想要从根本上解决这一问题,就必须要改变软土性质。施工单位可以合理利用加强固化的方式对软土进行处理,实际操作处理中,运用多种方法对其进行夯实,从而增强软土应力强度,降低沉降系数。

(二)强化軟土土地地基

当车辆通过路面时,车辆由于自身重量加上运行会对地面产生压力,导致地面振动,这些振动会透过路面传送至软基层,长时间的振动会导致软基层土壤结构逐渐变松散,使之处于流动的土壤动力状态,从而加快软基土壤结构松散,降低其强度[2]。此时需要利用合理的模式来对软土土地地基进行整改和强化,主要目标是将软土土壤的孔隙压缩,降低土壤水分含量,使土壤应力增大,减低液化、发展为流动形变的机率。

(三)保证压实工作到位,加强压缩比

通过对土壤的压实、粉喷桩以及客土技术能够改变土壤的结构,将软土性质中不利于地基建设的点降到最低,控制软土土壤压缩比,将软土压缩效应的影响降到最低,改善外部接卸应力对道路地基的伤害。

七、市政道路施工中软土地基施工处理技术研究

(一)软土地基施工过程

1.确定软土地基的处理方式

施工工作开展之前,首先要了解施工地点地质特点,挖掘一定土方量,拿到技术部门检测,在确定了土质特征和性质后,有针对性地设计施工计划。对整个施工过程进行全程监控,明确施工质量和固定成效,重点关注软土地基的特殊位置,进行重点加固,保证软土地基更具有依从性[3]。

2.桩基的施工过程

施工方案确定后,根据施工过程安排桩基工作,采用一次性承台进行桩基位置的确定、桩基的安装、桩基的具体下桩操作等工作。该承台一方面可以为后续的下桩工作提供平台,另一方面该承臺为灌注工作提供了优良的环境,促使施工工作快速高效的进行。考虑到施工时间及成本问题,承台材质最好能够满足木质和钢混均可使用的条件。

3.注重灌注管理

施工过程中,一般采用气压和液压双重控制来确保灌注过程的精准实施,同时为了确保灌注效果,采用多次分级灌注方式进行。液压气压结合控制、多次分级辅助灌注的方式为后续的施工奠定了基础。此外,还通过使用硅酸盐、聚氨酯等新型材料,提高加固效果。

4.采用客土技术

客土技术把含水量高、沉降系数高的软土进行整体转换,同时配合整体剥离技术进行客土的更换,为施工工程的顺利进行提供了保障。同时,通过混凝土和砂石垫石的方法重新搭建地基表层,从而降低地基沉降系数,降低含水率,施工土壤更加符合施工的标准,使市政道路的安全性和稳定性增大。

(二)软土地基施工注意事项分析

1.注意表层处理技术

软土地基施工工作进行时,首先通过强化的方式来对软弱土层进行处理,然后再进行施工工作。这不仅能够确保原材料使用效率,而且能够加强地基的强度,从而实现软土地基的加固。通常是将其沙砾石块垫层和韧性方面的材料进行改善,目的是保证基层强度和质量。

2.注意客土技术

客土技术将优质的土质与软土转换,降低地基的沉降系数和含水量,保证客土基层的稳定,但是当进行水下换土工作时,需要用到不透水的材料,并且该材料厚度至少14cm,中心到两侧分层填筑。

3.注意强夯技术

强夯技术主要通过将重物放于高空,任其自由下落,此过程能量转化为势能-动能-势能,重物最终落地产生的压力对软土进行了压实,大大提高了土质的承载能力,减少了土质之间的孔隙,增加了强度,保障了土质有效压缩。同时,夯实技术操作简单、效果显著,在软土地基施工处理中运用广泛。

八、结语

随着我国社会经济的飞速发展,城市中各项基础设施住逐渐完善,施工单位也开始重点关注软土地基的处理。在市政道路施工过程中,必须要严格进行软土地基的分析与处理。软土地基处理的质量直接决定了项目以后的施工效果及使用寿命,通过对施工过程各个环节进行处理技术研究,有效改善施工质量。

参考文献:

[1]吕小忠.市政道路施工中软土地基施工处理技术研究[J].现代物业,2018(6).

[2]耿军伟.市政道路施工中软土地基施工处理分析[J].工程技术研究,2017(14).

[3]许力江.市政道路施工中软土地基施工处理探析[J].建筑知识,2017(1).

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