付朝雷
(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司,贵州 贵阳 550881)
软土地基加固技术在市政道路工程中的应用
付朝雷
(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司,贵州 贵阳 550881)
通过对这些加固技术进行具体的分析和阐述,以便于其在市政道路工程建设中得以更好的应用。
市政道路;软土地基;加固处理技术
1.1 表层软基的处理技术
(1)换填技术
换填技术,简单的说就是将天然软弱土层全部或部分挖除后,分层填筑结构性能稳定、强度高、压缩性低、透水性好、无腐蚀性的材料,如砂、砾石、碎石、矿渣和灰土等,不宜选用粉土或细砂。换填材料需要逐层铺垫,并反复夯实,使其密实度满足工程需求,这样就可以将软土地基变为持力层。所以,换填技术的应用可以提高路基的稳固性,并且缩小路面热胀冷缩的变化范围,使得市政道路路面沉降量满足相关要求。换填技术适用于淤泥、淤泥质土、杂填土以及暗塘等浅层软基的处理。
(2)抛石挤淤技术
抛石挤淤也属于换土工艺,是强制换土,将块石等加入粘土中,使得软粘土被挤出,置换了软粘土的位置,这样就可以提高路基的承载力,也可以大幅度地降低其沉降量,最终达到提高地基稳固力的目的。抛石挤淤具有不抽水、不挖除淤泥、施工速度快等工艺特点。适用于2~3 m的软土层和常年积水且不宜抽干的湖、塘、河等积水洼地和路基工程穿越或部分穿越河塘、洼地等地段的软土地基的处理。
(3)使用添加剂
若软土地基的大部分都是粘土的话,那么就可以在粘土最表面的一层利用添加剂使得土壤土体的组成结构改变,这样也可以提高土体的稳固性。通常情况下,都是利用熟石灰和生石灰或者是水泥混合,按照一定比例进行配比,然后加入一定量的添加剂,使得添加的物质能够与软基土壤紧密结合。这样不仅可以减少软基中的水分,也可以通过土体和添加剂之间的化学反应改良软土的不良特性。
(4)浅层排水法技术
市政道路工程建设过程中,会遇到软土地基的土质较好的情况,其土质较好的主要原因是其含水量较高,土质比较松软,这样在后期处理时,只需要将其表层的软土去除,使得土体中水分可以得到蒸发,将含水量控制在合理范围内即可。含水量的降低意味着软土地基的承载力提高,当其承载力提高时,就可以保证其强度可以保证机械设备的反复运行。除此之外,软土地基中如果有透水性能比较好的砂石或者是石块,就可以保证沟槽中盲沟作用能够发挥。
(5)砂垫层置换技术
砂垫层技术就是将基底表面浮土、淤泥、杂物等清除干净后,在土基上增加一层厚约为0.5~1.5 m之间的砂垫。经分层压实后的砂垫层不仅可以提高基础底面以下地基的承载力,减少沉降量,加速地基的排水固结,消除地基的胀缩等不良特性,还可以保证大型机械设备在基层上的正常通行。
1.2 软基深层处理技术
(1)混泥土搅拌桩技术
混泥土搅拌桩技术以水泥为固化剂,借助特制的搅拌设备注入水泥砂浆。与此同时,搅拌转轴也必须继续工作,只有这样才能让其充分的结合。混凝土搅拌桩技术的应用可以使得土壤发生各类化学变化,从而改变土壤的结构,形成了水泥桩柱。混凝土搅拌桩技术可以提高土壤的稳固性,且绿色环保。混凝土搅拌桩还具有施工噪音小、振动幅度小等优势。
(2)高压旋喷技术
高压旋喷是先科学合理配置好固化剂的浆液,再通过钻机设备将浆液直接注入到土壤中,在利用高压设备对土壤进行处理,使得浆液能够和土壤充分结合。随着设备钻入深度的不断加深,土壤中就会形成一个圆柱体。该项技术具有占地面积小、施工噪音小等特点,但是对环保施工十分不利。
(3)石灰桩技术
石灰桩技术的应用主要是通过大型的机械设备来完成的,在钻孔的过程中,软基中的空气得到了压缩,这就使得土壤更加松软。在机械钻孔深度达到要求时,需要转变钻孔方向,同时加入生石灰,使得钻头与土壤之间的空隙被填实。石灰桩的加固深度一般在20 m,若市政道路工程软基深度较深,适宜采用该项技术。
(4)CFG技术
CFG技术属于混凝土形成桩体技术,可以满足软土地基处理要求较高的加固工程,尤其是高速公路中软土层较厚的路段,或者是桥梁基础部分的加固。
2.1 工程概况
湘江工业园区坪岔路道路工程,位于贵州红花岗经济开发区,路线全长3 km,按双向六车道设计,设计速度为40 km/h,道路标准路幅宽度36 m=2.4 m(自行车道)+3.6 m(人行道)+11 m(车行道)+2 m(中央分隔带)+11 m(车行道)+3.6 m(人行道)+2.4 m(自行车道)。
2.2 工程加固概况
针对本工程沿线为河谷地带,走向基本与现状河沟平行局部有交叉,地下水系丰富,路基填方量大等具体特点,软基处理主要采用抛石挤淤和砂垫层置换两种技术。
(1)抛石挤淤主要用于项目沿线河谷地段
每10~20 m作为一个处治单元进行施工。施工备料按处治单元计算,片石块度均匀,粒径5~40 cm,要求片石浸水抗压强度大于15 MPa,片石堆码应在靠软基处治边侧。抛石是从中部开始的,或者是从一侧开始,这样就可以使得淤泥被完全挤出。抛石主要是人工和机械相互配合操作。人工投掷片要求必须均匀,若掷出的片石超过范围后,需要推土机将其推平,然后再用压路机碾压,在碾压的同时,可加入一定量的小粒径片石帮助找平。经检验,抛石达到预定标高后,在设计要求的填筑范围内铺筑反滤层并碾压密实。
(2)砂垫层置换技术主要适用于水田地段
铺筑的砂石应级配均匀,含泥量不宜超过3%,碎石粒径不应大于70 mm。如发现砂窝或石子成堆现象,应将该处砂子或石子清出后,再填入级配好的砂石。铺筑砂石厚度20~30 cm,在施工过程中,需要依据天气情况,采取浸湿或者是曝晒等措施保证砂石含水量最佳,含水量8%~l2%为最佳。砂石地基的底层要铺设在同一标高之上,若是砂石地基的深度不一致时,可以将其接合面做成台阶的形状,搭槎处要反复压实。施工需要按照先深后浅的程序展开,并且分阶段进行,每层接头处的水平距离应错开0.5~1.0 m,并应充分压(夯)实,夯实不到的地方采用人工补夯。
综上所述,随着科学技术的日益进步,市政工程软土地基处理的相关施工工艺也在不断完善。但是在施工时,应根据现场地理位置、材料供应、施工可行性、经济性等多方面因素,采取一种或多种技术相结合的方法对软土地基进行处理。
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[2] 郑达奇.关于市政道路施工中软基加固技术的阐述[J].中国科技博览,2013,(38):133.
[3] 邓庭立.水泥搅拌桩在市政道路加固桥头软基的应用[J].福建建筑,2013,(5):103-104.
The application of soft soil foundation reinforcement technology in the municipal road engineering construction
FU Chao-lei
(Guizhou Province Transportation Planning Survey and Design Institute Co., Ltd.,Guiyang,Guizhou 550881,China)
Through the specific analysis of the reinforcement technology of soft soil foundation in the article, in order to better applied to the municipal road engineering construction of this technology.
municipal road; soft soil; reinforcement technology
2015-08-21
付朝雷(1986-),男,助理工程师,从事公路和市政工程设计研究。
U416.1
C
1008-3383(2016)02-0016-02