市政道路施工中软基加固技术分析

2017-04-07 07:22
数码设计 2017年10期

方 勇



市政道路施工中软基加固技术分析

方 勇

(滁州市市政公用设施运行管理处 安徽 滁州 239000)

众所周知的是,我国幅员广袤,每个地区之间的地质条件存在着极大的差异。所以在道路的施工建设过程中,应充分考虑各地区的实际状况,保证道路的使用安全,确保人们能够安全出行。与此同时,人们对道路建设的质量问题也愈加关心,而道路建设的发展对当前环境下的施工质量提出了更高的标准,所以对软土地基的加固技术不容忽视。本文笔者通过阐述软土地基的特性,探讨软基加固技术在市政道路施工中的具体应用,以期为日后的市政市政道路建设提供借鉴。

市政道路;软基;加固技术

21世纪以后,我国社会的变化非常巨大,为了满足人们日益提高的交通需要合出行需求,市政道路工程建设规模越来越大。但是,在建设过程中容易遇到软土地基问题,软土地基由于其自身特性的影响,因此容易产生路基沉降和路面裂缝等问题出现,影响市政道路的正常使用,给人们的出行安全带来不利影响。基于此,下面将从软土地基的特点出发展开探讨,综述如下。

1 软土地基特点

市政道路工程与市政道路施工存在一定的不同之处,市政道路的建设通常都是在旧路、老路的基础上对道路进行改造或者是重新铺垫,这就是市政道路建设中经常性会出现忽视软地基处理的原因。所以针对于这一情况,我们首先应当仔细研究市政道路中软土地基的特点:

(1)含水量比较高。与普通地基不同,软土的含水量较大,这是软土空隙大的主要原因。当前我国的软土地基的主要组成成分是黏土和粉土,而黏土和粉土带有大量的负电荷,很容易吸收空气中的水分,然后将其滞留在土粒的表层,这样就增大了软土的含水量,间接地扩大了软土颗粒之间的空隙。由于我国土地面积宽广,不同地区的土质存在很大的区别,有的区域的土质的含水量较高,有的区域的含水量较低,因此,土质的差异性比较大,尤其在南方的多雨地区,空气中的水蒸气含量较大,很容易被软土吸收,从而增大软土之间的空隙,降低道路的承载力,增强土体的流动性,使软土地基的稳定性不足,极易发生道路塌陷现象,严重阻碍市政道路施工的正常进行。

(2)透水性差。软土地基的特点之一就是这种地基含有的水分比较高,这种情况下就会导致这种地基的土壤透水性能较差。

(3)抗剪强度低。软土地基除了透水性差问题外,在道路路基使用过程中,不仅会受到土应力作用,其内部也会产生剪切力,直接影响路基质量,但软土路基内部结构比较松散,密实度比较低,所以抵抗剪切强度的力也不高,故对软土路基的支撑作用还是比较小的,并不能阻止软土路基发生不均匀沉降。沉降比较明显的地方荷载作用非常大,路面发生变形也是比较严重的。

2 软土地基的危害

软土地基具有含水量高、渗水性差以及抗剪强度低等特点,在进行市政道路施工时,如果未对软土地基进行科学有效的处理,则很容易引发地基的沉降问题。在施工前发生地基沉降,可能威胁着地表上的机械设备乃至施工人员。在施工结束后发生地基沉降,则势必会造成施工材料的巨大浪费,影响施工进度。另一方面,在软土地基的处理过程中,可能部分软土地基在短时间内不会发生沉降问题。但随着软土地基中含水量的增加以及自身渗透性的减弱,则很容易引发地基沉降。比如一些市政道路已经投入使用一段时间,但由于在施工过程中没有科学处理软土地基,就容易为市政道路埋下安全隐患。在水泥混凝土或者沥青混凝土等材料的重力作用下,加上车辆过载过速的影响,市政道路的地面塌陷问题随之而来,轻则造成市政道路施工成本的增加,重则可能直接威胁过往车辆及驾乘人员的安全。可见,在市政道路施工过程中,必须运用科学的方法来处理软土地基。

3 市政道路软基加固技术分析

3.1 换填置换技术

换填置换技术的本质是将软土结构进行全面置换,确保道路的稳定性,在全面置换技术的支持下,选择强度较高且渗水效果较好的硬土、砂砾以及砂石等等建筑材料进行及时补充,置换掉整个软土层,确保整个软土置换地基使用的稳定性以及较高的强度。在使用置换技术的过程中,一定要重点注意区分适用情况,区域性软土的土层厚度较小的情况下换填置换技术的实施效果是最佳的,反之,如果软土层的置换量过高,资金投入量会大大增大,相应的施工技术难度也就随之上升,对于施工技术人员以及建筑企业来说是一个较大的难题,为此,在切实开展市政道路工程的换填置换技术前,要对道路区域的软土层进行勘查和测量,从软土层的面积以及厚度数据出发,最终确定置换的数量,并最终确定经济投入的成本,结合建筑施工现场已有的施工材料,由内部向外部置换施工,逐层压实,以此来保障置换后的稳定性以及强度,确保最后预估效果的视线,满足市政道路工程建设质量的需求。

3.2 强夯法

强夯法根据其字面意思可以看出在使用该技术的时候需要借助重锤,使其做自由落体动作,夯锤头部作用在软土路基上,使软土路基受到强有力的打击,从而使整体结构变得密实。在强夯中,要注意夯锤重量、夯锤落地高度以及夯实次数。强夯加固原理主要是软土颗粒比较松散,分布空间有被压缩的潜力,而在强夯中,通过空间压缩,这些可以压缩间的间隙会慢慢减小,直至互相之间变得紧凑,如此,软土路基的空隙率会降低。另外,在夯点比较密集的地方,路基中的水也会随着形成的小孔隙快速流出,以保证路基中的含水量满足施工验收标准。这种施工技术作用的软土路基也是有限的,只能作用于粉土、杂填土、黄土等软土。

3.3 排水固结法固法

排水固结法固法主要有以下几种:

(1)塑料排水固结法。这种方法的本质就是利用塑料排水板将地基中的流水疏通出去,通过这种方法可以提高市政道路路基土层的水流速度,使水流迅速的被排除到路基之外。塑料排水固结法可以有效地将土地中的水分排干,起到一定的固结作用,这种方法在市政道路软土路基施工中是比较常用的施工方法。

(2)电渗排水固结法。这种方法则是利用直流电对水体中的电流起到导向作用,使得水体的流向统一,产生固结作用。不过这种施工技术容易产生安全隐患,因此很少在市政道路施工中使用。

(3)预压固结法。这种方法可以分为超载、堆载、真空等三种形式。①超载预压就是通过在路面上堆放一些承载力过大远超过路面承载力的一些物体,然后有助于把市政道路路基中的水分排出,起到加固作用。②堆载施工与超载预压原理类似,堆放的物体重量应该保持与路面承受力相同,然后在通过相应的施工技术进行处理,从而起到排水加固的作用。③真空处理是利用真空泵对软土路基进行抽气抽水,最后达到排水加固的目的。

3.4 现浇混凝土管桩施工技术

现浇混凝土管桩施工技术就是振动沉管桩和振动沉模壁防渗墙两种技术的有效结合,具有两种技术共同的优点。具体操作是在管桩中间填筑混凝土,而且混凝土的强度已经达到了设计强度,之后,在管桩的顶部进行砂石层的铺垫,并且在砂石层的中间还要放置土工格栅,以增大管桩的承载力。现浇混凝土管桩技术还可以减少施工路程,强化管桩自身的强度,这种技术适合工期较短的市政道路施工工程,并且能确保施工质量。和其它技术相比较,这种软土加固技术更方便快捷,而且成本较小,在市政道路施工中优点突出,成为当前路桥道路建设中最常用的技术。

3.5 灌浆法处理技术

一般情况下,可以把灌浆法分为以下几种形式:压密、渗透性、化学、电化学等灌浆法的处理手段。这样处理技术在不同的软土路基中有着不同的作用,因此在进行道路施工的环节中需要对路面的成因加以考虑之后在选择合适的灌浆法来进行针对性的施工,从而确保施工的有效性。

3.6 粉煤灰碎石桩施工技术

除上述几种技术外,粉煤灰碎石桩施工技术也是现阶段应用比较普遍的软基加固技术,其在长期的发展过程已经相对成熟。施工流动性大、节省材料、对环境的负面影响小、施工强度高以及能收到极高的经济效益是粉煤灰碎石桩施工技术的显著优势。它的主要应用则是将水泥、粉煤灰以及碎石等原材料按一定比例混合后进行均匀处理,在保证粘土利用有效性的基础上将混合材料变成高粘度状体,同时掺入软土成分,形成复合垫层,以保证道路使用过程中的稳定性。但在应用的过程中,容易出现泵管堵塞的状况,为避免这种情况影响施工整体进度,在实际的施工过程中,要全方位考虑工程实况。

综上所述,在进行市政道路施工时,不可避免的会遇到软土地基的问题。软土地基若处理不当,不仅会造成地基沉降或者变形,同时也威胁着市政道路的安全及稳定性。因此,在软土地基的处理中,应该采用科学的处理方法,有效提升地基夯实效果,保障地基的强度及硬度。

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it is well known that our country is vast in size and the geological conditions of each region are very different. Therefore, in the construction of roads, the actual conditions of each region should be fully taken into account to ensure the safety of road use, ensure that people can travel safely. At the same time, people are more and more concerned about the quality of road construction, and the development of road construction has raised higher standards for the quality of construction in the current environment, so the reinforcement technology of soft soil foundation can not be ignored. Based on the characteristics of soft soil foundation, this paper discusses the concrete application of soft foundation reinforcement technology in municipal road construction in order to provide reference for municipal road construction.

city road; Soft base; Reinforcement techniques

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.10.068

U416

A

1672-9129(2017)10-0061-02