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摘要:软土路基的承载力和稳定性相对较差,所以在市政工程建设中,对于软土路基必须通过相应的施工技术进行加固处理,在确保路基基础达到既定强度和承载力要求后,才可进行后续道路的施工建设。因此,文章就对当下市政工程中常用的软土路基施工技术进行了分析研究,以供参考。
关键词:市政道路;软土路基;技术研究
1软土路基特点
(1)压缩稳定所需时间较长。软土路基最大的特点是土质松软,与其他类型的路基相比,其压缩时间长,且只有在持续高压作用下才能够形成平衡结构,满足施工要求。(2)易变形。软土路基变形时会出现不同程度的沉降。公路桥梁经长时间使用,软土路基在路面及车辆的持续挤压下会越来越密实,并出现沉降,更有甚者出现路基断裂,其对公路桥梁产生极大危害。一旦出现路基断裂情况,一般情况下必须封锁道路并进行修复。(3)渗透能力差。在公路桥梁施工时,软土路基中的黏土与砂石比例若不合理,则会在很大程度上延长软土路基的凝固时间,产生大量气泡且难以排出,进而导致排水通道堵塞,影响施工进度和效果。(4)土壤湿度大。软土路基湿度较高、渗水能力差,通常软土路基的含水量在70%以上。当含水量处于一定范围时会加大土壤的流动性,若不及时进行加固就会影响整个地基结构安全[1]。处理软土路基时应采用合理的策略,确保施工安全,提升施工效率。
2市政工程建设中的软土路基处理技术
2.1粉喷桩加固技术
粉喷桩加固技术一般应用于施工要求严格的工程中,适用于多种桥梁通道及涵洞建设。以某公路桥头软土路基处理为例,对于预备阶段勘测需要使用粉喷桩加固技术处理的地段,经过深入分析后发现桩间土沉降大于桩顶,荷载越大则地基土孔隙水压越大。据此,技术人员制定了具体的施工指标,将粉喷桩间距控制在1.5m左右,将钻进速度控制为2m/min左右,在硬质土层钻进时先减速后提速,随后提钻,喷粉搅拌时要注意随时控制喷粉压力,避免粉末堵塞管道。同时,借助自动化设施控制喷粉时间和程度,最终取得了良好的施工效果。在施工阶段,技术人员应合理控制钻机下钻深度,确保粉喷桩长度与标准相符,严禁使用缺乏粉体计量装置的喷粉机[2]。另外,应配备专职人员对设备和工程情况进行检查,保障桩直径等数据符合标准。
2.2排水固结技术
排水固结技术的具体操作为:在路基中安置排水体,借助排水系统将路基中的水分排至地面。该过程主要由加压系统与排水系统配合完成。按照排水体的不同区分技术种类,该技术主要分塑料排水带和砂井排水两大类,前者能有效预防或处理软土路基沉降问题,提升路基的稳定性;后者则主要应用于砂井位置间距等环节的确定,其土层湿度具有直接干扰性。施工人员还应适时计算路基含水量,在一般条件下,砂井间距应控制为3m左右,直径应在25~30cm内。
2.3砂垫层技术
砂垫层技术一般适用于软土路基湿度大、土层薄的情况。为将砂垫层的作用发挥到最大,起到加固软土的作用,可在地基上垫铺厚度为0.5cm左右的砂垫层,使其既起到降低填土内水位高度的作用,又能保障加固软土路基及填土阶段施工设备的顺畅运行。此外,在垫铺砂垫层时,施工人员应结合设备重量、实际压力、路基强度等因素开展作业。例如,在某工程施工阶段,施工现场原始地貌为河流侵蚀地貌,存在大量沉积淤泥,软土层具备含水量大、厚度小的特点。经技术分析确定砂垫层应铺设的厚度、长度等,确认处理后地基承载力需高于150kPa,为达到该目标,施工工人借助砂垫层法开展作业,取得了良好的施工效果。
2.4灌浆加固处理技术的应用
灌浆加固指的是采用钻孔方式向其软基土层中施压并灌入事先制备好的浆液,可通过浆液的向外扩张作用形成圆柱状浆体结构,挤压充填周围软基,并使浆体四周的软基在剪切破坏作用下形成塑性变形区域,而距离浆液较远的土体则表现为塑性变形,使整个软基密度显著提升。具体施工按照“钻孔→下注浆管并封堵孔口→浆液搅拌并灌注→浆液凝结成孔”的次序施工。钻孔施工采用Ф110mm钻头及冲击成孔的方式钻进,为避免出现孔壁不稳,应同时下入导管护壁;在淤泥质粉土、粉细砂土段钻进时除应下入导管护壁外还应通过捞砂筒取砂成孔。将长度0.8~1.2m且下端封口的孔径Ф8.0mm的花管设置在灌浆管下端,为防止流沙涌入花管影响灌浆施工,还应按设计要求将一层软橡皮捆扎在花管外壁。待成孔至设计深度后下灌浆管,并将水泥袋放入孔底接触孔壁起到包裹灌浆管的目的。灌浆施工过程中若出现冒浆等问题,必须调低注浆压力,并增大浆液黏稠度,同时将单位时间内的吸浆量严格控制在30~40L/min以内以进行限量注浆,如果上述措施不奏效,则应立即停灌,在浆液中按设计要求掺砂或水玻璃提升浆液黏稠度,并等15~20min后再恢复灌注[3]。注浆结束30min后将孔口封堵物全部取出,再将砂石投入注浆孔内直至水稳层顶面,24h后补灌水灰比0.5的浆液并浆液顶面与水稳层顶面齐平后结束施工。
2.5振动水冲技术
又可以称为“振冲法”,该种施工技术在软土路基建设中不适用于没有超过20kPa的软黏土地基建设,施工建设人员在比较松软的地基中,利用振冲器的振动和水流喷射作用进行地基内部打孔,再向孔内回填一定数量的碎石或者砂土石料对地基进行紧密加固处理,最后有关施工作业人员通过分层振实强化路基建设,添加一定数量的粉煤灰等生产材料来吸收含水性较强的土层,挤压建设结构的土层,加强软土基的稳定程度。除此之外,如果将不同桩体进行结构组合,可以明显提升软土路基的抗强度效果,再配合相应的排水减压系统,也可以避免孔内的水压升高,避免液化土壤,加快软土路基的排水固结。
2.6高压旋喷技术
高压旋喷技术是施工建设人员利用高压旋转的喷嘴、将大量水泥浆喷土层和土壤不断融合的一种技术,在此过程中,要充分利用生产材料的抗压承载能力,确保使用此种施工技术后能够达到与之相应的理想效果。值得注意的是,在施工建造期间,建筑企业的有关部门应密切关注渗漏问题的管理,例如,可以利用连锁桩工艺生产操作流程,结合定向喷射施工技术,在土壤内部结构中形成一定的连续墙进行安全防护,避免路基出现漏水等不良现象。经过大量的实践表明,在砂性土、淤泥土以及黄土等软土路基建设中,采用此种施工技术较为普遍,可以确保相关建筑物体不会受到外界的影响发生振动,但是此种施工技术方法容易造成环境污染,并且实施的建设成本较高,不能为建筑企业带来更大的经济效益和社会效益,有关部门应合理规划并使用。
2.7真空堆载联合预压技术
这是目前为止应用较为新兴的一种软土路基处理技术,它的实质是相关建筑人员通过真空预压和堆载预压的迭加,并利用达西定律在软土路基的土体中确保孔隙水的渗透速度和水力坡度成正比,通俗地讲就是利用加固机通过降低水压力;而堆载预压法是由于堆载产生的超静孔隙水压力,通过孔压的消散效果提高土体强度,在两者有机结合的情况下,提高软土路基的加固程度。
结束语
市政工程施工建设中,如何应对软土环境一直以来都是施工难点。通过运用有效的软土地基施工技术,可以通过技术方式改善软土层结构和性质,从而使其满足施工要求。软土地基施工过程中,技术应用需要根据实际情况进行选择,力求使施工质量可以达到建设标准。
参考文献
[1]陈剑雄.市政施工中的软土地基处理技术研究[J].绿色环保建材,2019(3):114,117.
[2]刘昌明.路基中软土路基的施工技术措施研究[J].中国科技投资,2018(35):101-102.
[3]常鹏,王亚.试论市政道路施工中软基加固技术[J].居舍,2020(35):37-38.