探讨市政道路软土地基施工技术

2015-10-31 07:00
建材与装饰 2015年18期
关键词:砂井垫层软土

林 聪

(福建荣建集团有限公司 福建 福州 350000)

探讨市政道路软土地基施工技术

林 聪

(福建荣建集团有限公司 福建 福州 350000)

经济发展带动城市化进程,城市建设不断加快,原有的道路无法满足城市需求,市政道路建设快速发展,市政道路的施工关系其今后能否正常使用。软土地基在市政道路建设中是一个难点,软土地基本身存在缺陷,为了不影响道路的耐久性,必须加固处理。人们在不断的实践中不断发现和解决问题,克服软土地基施工中的难点。本文将从市政道路软土地基的特点入手,分析其常见问题及影响因素并对其处理方法进行探讨。

市政道路;软土地基;处理方法

引言

市政道路路面主要是沥青路面,其施工方便而且平整度高,但是对于路面地基的要求也比较高,如果路基质量得不到保证,那就很难保证路面质量,所以必须重视对市政道路地基的施工。然而在市政道路的施工过程中经常能够遇到软土地基,软土具有含水量高、透水性差、抗剪强度低、压缩性高以及流变性等特点。为了改善地基土,必须对软土进行加固处理,例如改善其渗透性,提高其抗剪强度等。

1 软土地基的特征

软土是淤泥、泥炭和淤泥质土等,大都处于海滨地区和内陆城市的谷、沟、池塘等地区。由于软土是在水环境下沉淀而成的,所以其含水量高、透水性差、孔隙大、抗剪力低,因此需要改变触变性和蠕变性。当市政道路施工的地基土质为软土时,必须进行科学处理,使得地基具有一定的强度,从而保证市政道路的施工质量。

2 常见软土地基问题以及考虑因素

由于软土的相关特性,当遇到软土地基时,必须考虑涌土现象、边坡坍塌、沉降量、沟槽支护、地下结构的抗浮及建筑的保护等众多问题。如果对这些问题处理不当,很容易导致软土地基上部建筑发生沉降现象,甚至出现道路滑坡等危险情况,从而严重影响市政道路的质量和功能。在市政道路施工前必须对土质做仔细判断,不同的土质有不同的处理办法。对粘性土一般采用压实方法,对砂性土一般采用挤压法或振动压实法。对地基的大致构成也要了解,不同的构件层应该采用不同的方法。表层只需简单处理,而深层则需要开挖换填。软土地基在施工过程中必须排水加固,保证其能达到一定的强度要求。道路工程的等级也能影响施工要求,等级高的公路对地基的要求也会更高,必须充分考虑施工周边环境后再进行施工。

3 软土地基的处理方法

3.1排水加固法用塑料排水板或袋装砂井。塑料排水板法的施工机器主要是插板机。竖向排水与水平砂垫层应连通。对塑料排水板或者袋装砂井处理软土路基,地基固结效果比较好,既有排水固结的作用,又能挤密地基,而且施工设备简单。

3.2垫层法

垫层法适用于软土地基浅层含水量大,土层薄的情况。垫层方法有换土垫层法、换土加筋垫层法和筋碎石垫层法,垫层法不仅能让地基上部起到排水的作用,还能作为填土内的排水曾,对填土内的水位降低有帮助。先利用机械设备或者人力将地基下的淤泥以及腐殖土挖出清理,再将强度较高的粘性土或者砂石鹅卵石填入其中。软土的清除厚度一般为80cm,分层压实能够起到更好的加固作用,一般底层层填入40cm的卵石,上层填入40cm的砂石。图1展示了排水砂垫层。

图1 排水砂垫层(尺寸单位:m)

当地面表层为粘性土时可以在表层粘性土内加入一定的添加剂,改善地基的压缩性能和强度,提高填土的稳定性,从而确保施工机械的正常行驶。常用到的添加剂有生石灰,熟石灰、水泥等等。

3.4灌浆技术

该方法适用于有机质粘土和饱和粘土地基处理。其排水系统由水平排水砂垫层和竖向排水体构成,主要起到缩短地基孔隙水的排水距离、改变地基原有排水边界条件、加速软土地基固结过程的功能。当软土层靠近地表或土的渗透性较好且土层较薄时,可以在地面铺设砂垫层而不设置竖向排水体。竖向排水常选

3.3土体添加剂法

灌浆就是要浆液在周围土体中渗透填充,压紧从而形成浆脉。地下土体不均匀时,可以通过钻孔从而加入一定比例的浆液。灌浆孔向外扩张形成圆柱状浆体,钻孔周围的土体就被压实,紧靠浆体的土体形成塑性变形,离浆体较远的土体发生弹性变从而提高了整个土体的密度。在灌浆过程中,土体产生裂缝,灌入浆液,在地层中形成方形各异,厚薄不一的浆脉,浆脉纵横交错,逐渐硬化从而使得成结石体与土体紧密相连。沿灌浆管直径不同的桩柱体形成复合地基,可以共同作用,控制沉降,提高承载力。

3.5抛石挤淤法

低洼地带常年积水,排水比较困难,表层土厚度薄,呈流动状态,其中还有许多片石沉降到底部的泥沼以及厚度极低的软土路段。对于这类土质环境比较差的路面一般采用抛石挤淤法。主要措施是抛投粒径最好大于等于30cm的片石,粒径小于30cm的片石应该控制在片石总含量的20%以内。在施工过程中,为了有效将淤泥从两侧挤出,应该先从路堤中部开始拋投,然后依次往两侧展开,并在此基础上用压路机反复碾压直至压实,上面再铺设一层反滤层,最后填土碾压。

3.6置换土体法

置换法能保证填土的稳定性,其主要方法就是用优质土体替换掉软土,替换土主要是粗粒土。置换方式一般为人工挖掘,在替换成功后,还要对新添加的粗粒进行压实作业,从而保证路面具有一定的承载力。

3.7真空预压法

首先在地基表面铺垫一定厚度的砂垫层,然后在土体中打入砂井作为竖向排水体,再将不透气的薄膜铺设在需要加固的软土地基表面的砂垫层上,将薄膜四周固定在土中。通过抽真空装置产生负压,再将薄膜下土体间的空气抽出,形成相对负压。该负压传递到砂井中,在砂井和周围土体之间形成孔压差,使土体中的孔隙水流入砂井并被排出。真空预压法对于密封性要求很高,主要适用软土地基,如素填土、淤泥、冲填土等。有些工程实际证明,砂层和粉煤灰也适用于该法,可以获得一定的真空层。图2是高真空、多遍击密下土应力的变化。

图2 高真空下土体应力变化

3.8加固土桩法

用机械将软土地基局部范围的某一深度某一直径内的软土用固化材料予以改良加固形成加固土桩体。水泥搅拌桩或粉喷桩适用于处理正常固结的饱和粘性土、淤泥、淤泥质土地基,特别适宜在施工场地狭窄,土质较硬而下部软时采用。桩的设计深度、直径及间距应经稳定性验算确定,应能满足沉降要求。加固土桩还应进行配合设计。施工前应进行水泥加固土的室内试验,根据被加固土的性质及单桩承载力要求,确定水泥用量。要求先打5根工艺试验桩检验具体性能及各项参数。施工时也要严格按设计要求及测定的参数施工。

4 加固软土地基的措施

4.1施工本身角度

施工速度和加载速度不能过快。正确做法应该在施工现场进行加载试验并进行观测,在掌握了沉降的具体情况后在对加载速度控制,把握加载的时间间隔,缓慢高效的使地基固结,提高强度,这样可以有效避免地基土体被挤出;为了更好的防止地基土体流出,可以在建筑四周打板桩,板桩需要抵抗向外的水平拉力,所以应该具备足够的刚度以及锁口抗拉力。基底平面处的压力决定了地基土体是否会被挤出,可以在基础两侧堆土反压来降低压力差,有效防止土体流出,使得地基稳定性更好。

4.2参照地质和施工条件

在施工过程中,应该占据较大的面积,方便施工,工期安排合理,不应盲目缩短工期。采购材料时,应该根据实际需要选取比较容易获得的,最好可以就地取材,这样有利于地基加固。施工现场需要科学的管理,不仅要安排好地基的加固方法,还要在之后的施工中有效管理,如果管理不善,地基就容易受到扰动,机械及人力行走的压力都会使地基加固不均匀甚至出现场地沉降不均匀等现象,所以科学管理是至关重要的。对新建工程必须考虑周边环境因素,新填土可能会对原有道路产生侧向挤压或者沉降;在施工过程中产生的噪声会干扰居民的正常生活;施工现场占用较大面积,也会对交通环境带来影响。

5 结语

软土地基在市政到绿工程中有很重要的地位,软土地基的处理质量直接影响到路基抗压力和强度,也是保证道路施工完成后能够达到预期的设计目的并且安全投入使用的关键。软土地基的处理是为了避免地基出现不稳定或不均匀沉降现象,直接影响道路的基础承载力。因此我们必须认识到正确处理软土地基的重要性,在实际的施工过程中加以警示,采用合理有效的技术方法改善软土地基,加快市政道路建设的进步。

[1]何帅,陈龙,黄玲玉,等.浅谈市政道路工程中软土地基的处理方法[J].山西建筑,2011,37(8).

[2]麦文生.软土地区深基坑施工技术研究[J].商业文化(下半月),2011(08).

[3]伍锐标.浅述市政道路软地基处理施工方法[J].广东建材,2009,25(8).

[4]薛晶.真空预压法在市政道路软土地基加固中的应用[J].新材料新装饰,2014(04).

U418.1

A

1673-0038(2015)18-0224-02

2015-4-4

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