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摘要:市政道路施工中对于地基的处理是十分重要的施工内容,尤其是针对软土地基而言,由于软土地基自身的一系列特点,决定其本身不适合直接进行施工建设,如处理不当容易导致沉降、塌陷等一系列问题的发生,也将影响到市政道路工程本身的质量与使用性能。
关键词:市政道路;软基;加固技术
引言
在市政道路施工中,软土地基是市政道路施工中经常遇到的难题,不同的施工环境所面临的施工问题是不一样的。一些地区的市政道路施工受不同气候、地质等条件的影响,严重的降低了道路施工的质量,市政道路施工中软基加固技术的应用能够提高道路路基的稳定性和承载力。
1市政道路软土地基的主要特点
1.1高触变性与流变性
变形问题是影响软土地基稳定性一个重要原因,一般软土地基都存在着较高的触变性和流变性,在不同力的作用下,很容易发生纵向或横向的变形,即使经过基本的加固处理,如处理方式不当也无法对其变形问题起到有效的抑制作用,在道路工程的实际使用中易发生塌陷等事故,严重影响道路使用过程中的安全性与可靠性。
1.2高压缩系数与低抗剪强度
软土地基一般强度水平都较差,由于软土结构的密实度较低,所含大孔隙较多,容易在外力作用下被压缩,且压缩系数远高于一般地基,而较低的抗剪强度也决定着软土地基在承载能力上十分薄弱,很容易发生沉降问题,并导致塌陷,这些都将影响市政道路工程正常的使用寿命,也一定程度上增加维修的成本,更加大了交通事故发生的几率。
1.3高含水量与大孔隙
一般软土地基的土体结构中含水量都相对较高,这也同时造成软土地基中存在较多大孔隙,而造成软土地基含水量大的原因与其土质构成有着很大的关系,软土地基多由粘土粒、粉土粒构成,土粒表面常常聚集大量负电荷,这些负电荷的存在能够吸引空气中的水蒸气被土体吸收,随着时间的推移就会导致软土中含水量的累积增加,也会造成孔隙的扩张,形成不利于保持地基稳定性的土体特征。
1.4软土地基主要危害
由于软土地基具有含水量高、高压缩性、透水性、沉降速度快、触变性和不均匀性等特点,如果在软土地基施工过程中没有对软土地基进行加固,那么地基将会失去稳定性,进而可能会发生沉降、坍塌等危害。软土地基的较高压缩性不利于专业的技术人员进行勘探,设计图纸和施工。软土地基的透水性低,使得软土排水固化时间较长,排水不够通畅,一些地基的内部结构容易积水,在温度和外界荷载的共同作用下会使地基表面形成裂缝,一些地基表面将会出现积水和沉降的情况。软土地基的稳定性和承载力较差,在没有对软土地基进行加固的情况下,受软土触变性和不均匀性特点的影响,道路的在不均匀的荷载力的作用下,路面易发生扭曲或者出现不规则沉降的现象,路面的结构将会遭到严重的破坏,严重者可能会造成人员伤害。
1.5加固软土地基的目的
软土地基是指一些强度低,压缩量较高的软弱土层,这种软弱的土层是由黏土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、一些孔隙大的有机土、泥炭以及松散砂等土层构成的。如果地下水位上升,这种地基遇到水便会失去稳定性,承载力也会变弱,从而会导致路面下陷或者坍塌,严重的话会导致人力、物力和财力的巨大损失。如果道路施工过程中对道路软土地基进行很好的加固,充分的研究填方形状和施工状态以及构造物的种类、形势、规模等,可能会有效的降低病害问题的发生,进而减少人力、物力和财力的损失,进而提高市政道路施工质量。
2市政道路中对软基加固技术的应用
2.1强夯加固技术
强夯加固技术是运用建筑器材反复敲打软土层,利用自由落下的冲击力来夯实地基,通过夯实地基下的深度土壤来提高地基的承载力和稳定性,从而降低它的压缩性。另外,借助外部物体的力量来冲击土层,能够破坏软土层的内部结构,从而形成大量的缝隙,一些土层中的积水便可以通过这些缝隙排出,这样可以使软土固结,提高地基的稳定性。在夯实地基的过程中,运用到的自由落下的力越夯法、挤密碎石加夯法、堆载预压加夯法、强夯碎石墩。
2.2粉煤灰应用法
粉煤灰的容量小,透水性较好,静力抗剪强度较高,压缩性较低。用粉煤灰、碎石等材料和水泥进行搅拌,可形成的水泥桩,这种水泥桩强度较大,有利于稳定地基。粉煤灰有效的解决了软土地基中的问题,并且操作便利、简洁,实用性较强。但是利用粉煤灰做成粉煤灰碎石桩存在一定的缺陷,一些技术人员没有合理的计算好泵送连接软管的长度,施工过程中则会导致软管出现堵塞的现象,一些软管在遭受巨大的压力的条件下易发生爆裂和破损,严重造成施工材料的浪费。除了粉煤灰碎石桩,粉煤灰的运用还有固结桩,固结桩的制造成本较低,施工人员也可以根据不同的软土层来改变任意形状。粉煤灰也是二灰桩更高的重要材料之一,二灰桩由粉煤灰、石膏、水泥加水搅拌而成,通过加压挤入尼龙袋的模具中,挤压周围的土体,加强其透水性,形成固结硬化的桩体。二灰桩主要是对软土地基产生挤密和置换作用,提高复合地基的承载力。
2.3土木合成材料施工方法
土木合成材料的应用能够一定程度上提高软土地基加固的效果,利用该材料进行软土地基的加固处理需要在对软土地基的土体特征进行充分调查与分析的基础上进行,一般是使用专业振动设备,通过在软土土体中的振动将土木合成材料与软土土体充分混合,使二者结合为相对稳定的整体,提高地基的强度,达到加固的目的。由于该技术需要对软土进行全面调查,在大规模市政道路工程中会产生较大的工作量,因而相对并不适用,其主要应用于小规模市政道路工程的软基加固中。
2.4塑料排水板施工方法
排水板加固技术主要是针对软土地基含水量高的问题所采取的,其主要的应用方法是利用专门的插板机设备将塑料排水板插入到软土地基土体当中,并通过设备在其上部施压预压荷载作用力,使排水板下放土体孔隙中所含的水分在力的作用下排到排水板上方的预设排水管或砂层当中,通过相应的渠道予以排出,这一技术能够有效的降低软土地基土体的含水量,提高软土地基的固结效率,并且由于排水板制作和施工成本都相对较低,施工方法也较为简单,因此也更容易在实际工程中实现,有着良好的经济性与实用性。
2.5现浇混泥土管桩施工技术
现浇混泥土管桩施工技术作为我国市政道路软基加强的重要技术之一,该技术有利于加固道路软土地基,提高施工质量。现浇混泥土管桩技术是指依靠沉腔上部锤头的振动将内外双层套管所形成的环形腔体在桩靴的保护下打入预定的深度,并且在环形腔体内现浇混泥土,在通过振动拨管,在环形区域中的土体和外部的土体之间就会形成混泥土桩管。这种现浇混泥土管桩施工技术施工速度较快,能够缩短工期,为施工单位节约了施工成本,同时这种施工方法能够适应各种地质条件,在现在市政道路软基加固技术中的利用率不断提高。该种方法运用也明显的提高路基的稳定性。
2.6预应力管桩加固技术
预应力管桩加固技术在实际应用中,其核心环节是预应力管桩的投入。首先,在软土地基处理之前,必须对软土位置进行准确定位,以避免加固结果和实际要求不符,确保技术落实到位。其次,当软土位置确定之后,就进入测量环节,要确定管桩设置位置,从而提高管桩施工的准确性。再次,根据测量结果,对管桩位置进一步确定,再进行管桩施工,使其投放到土质松软处。在管桩施工时,务必使管桩和施工环境相符合,从而达到施工要求。最后,管桩打好之后,贴好标志牌,确保软地基加固质量。
参考文献
[1]市政道路施工中的软基加固施工技术初探[J].蔡志.四川水泥.2018(05)
[2]谈市政道路施工中的软基加固技术[J].张永林.山西建筑.2019(06)