道路施工软基加固技术问题研究

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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道路施工软基加固技术问题研究

曹茜

江苏新源水务有限公司223800

摘要:在道路施工过程中,软土地基加固技术是施工过程中的核心内容,软土地基加固技术的运用可以促使中国交通道路建设的速度加快,进而高效且稳定的发展。因此,本文首先阐述了我国市政道路施工过程中软土地基的特点,然后分析了软土地基的沉降问题,最后提出道路软基加固施工技术。论述软基加固技术在施工过程中的具体运用,希望以此给软基加固技术在道路施工中运用的研究者提供有价值的参考,以保障城市道路工程质量,为我国的城市道路施工工程贡献绵薄之力。

关键词:道路施工;软基加固;市政工程

随着我国市政工程发展建设要求的不断提高,市政道路因受到大气因素与行车荷载的直接作用,在各种因素的长期影响下,往往会出现各种质量问题。软土地基作为市政道路施工中常见的病害问题,软土地基具有含水量多、空隙大、易变性的特性,如处理不当很容易出现沉降、塌陷等一系列问题,严重影响市政道路工程的质量和使用性能。只有充分了解其病害原因,才能提升施工技术水平,才能为市政工程建设提供可靠的技术支撑。在分析市政道路软基病害特点的基础上,对其加固技术的应用进行研究。软基加固技术能有效解决施工难题,提高道路使用寿命和安全指数,具有广泛的应用前景。

一、我国市政道路施工中软土地基的特点

(一)高压缩系数以及低抗剪强度

软土层中的孔隙较大,造成了道路地基对外力的承受能力较弱,若软土地基承受外力的强度得不到改善,那么道路塌陷等安全问题必然会在完工后的某一个时间点发生,造成了更大的危害,减少市政道路工程的使用寿命,市政道路工程的质量也得不到保障,在以后的市政道路养护工作也会难度加大。

(二)较高的触变性和流变性

软土地基如果一直受到重力和外力的作用,那么就非常容易发生变形,所以说,在施工过程中,软土地基在加固过程中,没有根据道路的实际情况选择合适的加固方式,那么市政道路就非常容易因为软土流动作用而坍塌,使市政道路路基处于不稳定的状态,促使市政道路安全隐患加大。

(三)更高的含水量

与正常土质相比,软土中的水分要相对更多,软土的孔隙也因为其含水量的过多而更大。软土的土质主要由黏土、粉土组成,且这种土质类型所含负电荷较大。这些负电荷对空气中的水蒸气有着加大的吸引力,使得水蒸气滞留在土粒表层,使软土地基的含水量加大,软土地基孔隙也随之加大。我国幅员辽阔,国土面积较大,南北地区土质差异较大,南方地区雨水较大,空气中水蒸气含量也更大,使得南方地区软土地基的稳定性较北方地区更弱,因此,南方地区的市政工程软土地基施工难度更大。

二、软土地基的沉降问题

(一))填埋的高度

填埋高度与其对应的是填土高度,软土路基施工过程中,填土高度增加的高度越大,软土地基的沉降问题越严重。因此,路堤填土过程中,对填土高度应该把握一个度,使路堤填土更具科学性与合理性,而非一味的追求路堤高度,应该在确定路堤高度的过程中,根据市政道路的实际情况来确定,进而使道路施工质量得到保证。

(二)瞬时沉降

瞬时沉降是市政工程填土环节中经常出现的问题,如果施工负荷变大,或者施工负荷的速度加大,那么土层就会出现瞬时沉降的情况,进而造成土层中的水分被排出,最终造成土层变形。

(三)主固结沉降

软土地基中的土质以粘性土居多,这种情况下,粘性土会使软土地基中的缝隙变多。一旦出现大负荷的压力,那么软土地基因为粘性土而出现的缝隙会逐渐变小,原有的粘性土也会随之发生变形,进而出现土层塌陷的风险,软土地基沉降问题也就是如此发生的。

(四)次固结的沉降

次固结沉降是在主固结出现变形后发的,软土地基土体沉降现象也是在这个环节发生的。当填土荷载趋于稳定状态时,软土地基土粒结构也会造成一定的损害,土体土粒之间的结构也会发生一定的变化,软土地基也会发生变化,进而发生沉降。因此,次固结对市政道路造成的不良影响应该得到重视,使次固结沉降问题的概率降低,进而提升道路施工质量。

三、道路软基加固施工技术

(一)现浇混凝土管桩施工技术

道路施工规程中,现浇混凝土管桩施工技术是一项较新的软基加固技术,该技术除了具备振动沉膜壁防渗墙等技术外,还具备预应力混凝土管桩与振动沉管桩等技术。该道路软基加固技术有着较其他软基加固技术所不具备的优势,其在施工成本、施工工期、施工质量等方面都更具优势,如成本低、工期短、质量高,这也是该技术在道路软基加固施工能够更快、更广泛被应用的原因。

(二)强夯法施工技术

强夯法施工技术是道路软基施工规程中一种常见的方法,主要通过机械设备进行软土基础加固,其之所以被广泛引用,原因在于:一是软基加固效果好,远远好于其他加固方法;二是此种方法操作起来简单,施工成本也较低,施工工期也因为机械施工的原因而大大缩短。

强夯法施工技术主要是采用一些机械设备来回碾压软土,使软土结构发生变化,进而提高软基的强度,是软基更加坚固,降低沉降问题的发生。

(三)水泥搅拌桩施工技术

水泥搅拌桩施工技术在饱和软基加固施工中应用更加广泛,水泥在施工过程中起到固化剂的作用。将水泥放入与其配套的机械设备中进行搅拌,然后于软土相互反应,已达到凝固软基的目的。具体步骤为:搅拌桩位置要严格调试,确保搅拌桩所处位置更加合理;水泥搅拌的同时还应进行水泥浆液搅拌;水泥浆液应放入集料当中,进而使道路施工顺利进行。水泥搅拌桩施工技术因为其复杂的工艺,使其对施工技术的要求更高,其实际应用也相对较少。

(四)粉煤灰碎石桩施工技术

粉煤灰碎石桩施工技术是道路软基施工中较为常见的一种施工技术,其在道路软基加固技术中已经是一种较为成熟的方法。其原理为:水泥、粉煤灰、石屑、碎石等材料按照一定比例相混合,并均匀搅拌,加入水,再进行搅拌。在上述处理完成后,将材料制成高粘度的桩体,在与软基掺混,最终形成复合垫层。这种复合垫层在道路软基施工中就可以起到加固的作用,而且也有较好的稳定性。该技术具有经济效益好、环境污染低、材料成本低、施工强度高等优势。当然,在整个施工过程中,也应该关注泵管堵塞等方面的情况发生,否则,可能会影响施工进度。因此,在应该该技术时应该结合道路软基施工的实际情况,再决定是否使用该技术。

(五)预压法施工技术

预压法施工技术更适合高速公路且地基为黏土的市政道路施工中,该技术在上述描述的条件下,较其他软土地基加固施工技术施工效果更好,成本更低。该技术在应用过程中,主要是利用软土天然透水性及建筑地基排水体,再利用地表加载或建筑自重,使地基中含水量排除,进而使地基的强度得到提高,土壤密度得到加强。虽然该技术的软土地基加固效果好,但也因为其施工工期长、施工过程复杂等问题而难度加大,如在填料用量、填土速率等方面都需要严格的计算,一旦出现差错,就可能出现沉降问题。此外,排水管深度不足或堵塞,也会造成沉降问题的发生,进而影响道路软土地基的施工质量。

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