城市道路施工中软土路基的处理技术

2020-01-06 02:42高崇新
科学技术创新 2020年8期
关键词:软土城市道路载荷

高崇新

(秦皇岛市海港区市政工程管理处,河北 秦皇岛066600)

1 软土路基主要特征分析

1.1 软土路基具有比较高的含水量。软土路基内部结构密实程度不足,结构中孔隙比较多,水分经常会存储在空隙中,这样就导致软土路基的含水量比较高。再加上软土颗粒外表经常会存在一定量的负电离子,这一独特性使土壤吸附水分的能力增强,这样就容易造成土壤结构中的孔隙不断增多,土壤中的水分含量也不断增多。

1.2 软土路基具有比较强的压缩性。由于软土路基中的孔隙较多,这样就使其自身具有比较强的压缩性。一旦软土路基受到比较明显的外力载荷,路基会急剧压缩,导致路基出现严重的失稳和变形,整体结构强度明显下降。如果在施工中不做好软土路基的施工处理,很容易造成道路路基出现滑移或者塌陷,影响城市道路的安全性,缩短了道路的使用寿命。

1.3 软土路基具有比较强的流动性。一旦土壤内部的含水量达到一定界限,就会导致“稳固”的土壤具有流动性。城市道路施工中路基土壤出现流动性,路基承受载荷的能力就会下降,在长时间强大外力载荷的作用下,路基会出现失稳情况,压缩变形问题会更加严重。软土路基抗形变能力不足,这样就提升了城市道路的行车隐患。

2 处理软土路基需要考虑的主要因素

2.1 合理选择路基的处理方案。在城市道路施工中,软土路基的处理技术种类比较多,施工人员需要根据现场的实际情况,选择合理的施工处理技术,这样才能真正实现改善地基质量,提升道路路基结构强度的目的。技术人员要深入施工现场,考察地质结构和土壤成分。软土路基有粘性土和砂石土等类型,不同施工区域的软土层厚度也存在差异性,这样就要求施工人员根据不同的地基状况,科学选择路基的处理技术,从而提升施工质量,保证施工方案的科学性和有效性。

2.2 充分考虑城市道路的等级要求。城市道路分为不同等级,等级越高,那么对于道路施工质量和地基的稳定性要求更高。在不同等级城市道路施工中,软土路基的处理技术存在一定差异性。如果道路等级不高,为次干路或支路,车流量、车速都比较低,道路宽度较窄,施工人员可以使用比较传统的处理技术。施工人员可以先进行铺面铺设,然后再进行路面的二次施工,这样能比较好的降低施工成本。如果道路等级较高,为快速路或主干路,行车速度较快、车流量较大、路面较宽,这时就需要选择使用路基换土法或压实法等处理技术,这样能提升软土路基施工质量。

2.3 充分考虑道路的施工区域环境。在施工过程中,需要充分考虑到周围环境带来的问题,要尽量减小环境污染问题,例如,水污染、空气污染、噪音污染等。同时还需要与市政单位进行有效沟通,了解施工区域地下是否存在相关的管网设施,这样能避免在施工过程中对其他设施造成影响。另外,施工人员还需要考虑地表水和地下水带来的影响,这也是城市道路施工中软土路基处理过程中需要考虑的主要因素。

2.4 充分考虑道路软土路基强度。道路路基会承受路面行车载荷、道路自身载荷、地质结构变形带来的载荷等,因此对于市政道路路基有着比较高的质量要求。施工人员要充分考虑道路软土路基强度,技术人员可以选择一段区域路段进行试验,可以对试验区域的土壤成分进行分析,测出含水量,这样便于确定施工方案。必要时还可以在试验路段进行预施工,查看施工方案是否可行。

3 城市道路施工中软土路基的处理技术

3.1 软土路基的换土法处理技术。换土法处理技术是城市道路施工中软土路基的主要处理技术。换土法施工技术使用非常广泛,同时施工质量也比较高,是施工人员常用的施工技术之一。换土法处理技术主要有两种方案,一种是用机械设备开挖软土路基,让软土土壤全部挖出之后,再用其他结构稳定性较强的土壤填入到深坑中,这样就完成了土壤的置换;另一种方式是,将砂石填入软土地基中,然后再用压路机等机械设备对土壤进行压实,这样会使软土地基中的粘度、水分等被强大的外力挤压出来,使砂石逐渐下沉,在路基中形成一层砂石地基,必要时再注入适量的混凝土,这样就完成了软土的置换。换土法具有比较高的操作性、施工难度较低、施工成本不高,但地基的处理效果比较明显。

3.2 软土路基的表层排水法处理技术。表层排水法也是目前应用比较多的一项施工技术。在施工之前,施工人员需要对施工区域土壤表层的含水量进行测量分析,这样能确保施工技术的合理性,同时制定相应的应急处理措施。这种施工技术对于软土路基施工区域地表水和地下水含量较大,同时路基地势较高的条件下比较适用。施工人员用机械设备挖开一条泄水渠,将水分快速排出,然后在路基中设置一层防水层,这样能够降低土壤结构中的水分含量。表层排水法处理技术通常会和其他处理技术配合施工,这样能够提升施工质量,使道路路基的稳定性明显提高。

3.3 软土路基的强夯法处理技术。强夯法是城市道路施工中软土路基的主要处理技术。强夯法主要应用在粘性软土地基中,这种处理技术具有施工成本低、施工质量高、施工难度较小、施工操作简单等优势。在施工之前,施工人员应当对软土路基的结构含水量进行测量,这样能确保施工技术的应用合理性。在施工过程中,施工人员要做好现场的安全监督工作,禁止无关人员进入施工现场。强夯法处理技术主要是通过起重机吊起重锤,然后释放重锤对土壤进行反复夯实,通过强大的外力作用下,使软土路基结构中的缝隙被压实,从而解决软土路基结构孔隙较多的问题。通过强大压力的反复撞击下,土壤中的气体和水分会被排出,土壤结构变得更加密实,有效降低了软土路基的压缩性,提高了软土路基的载荷强度,比较明显的改善了软土路基沉降和偏移问题,提升了市政道路施工质量。

3.4 软土路基的水泥搅拌桩法处理技术。水泥搅拌桩技术在城市道路的软土路基施工处理中应用比较广泛。这种处理技术具有施工质量高、施工操作方便、设备轻巧、施工进度比较快、技术难度较低等优势。施工人员根据土壤情况制备混凝土,然后用搅拌机对土壤进行充分搅拌,在搅拌过程中,将水泥缓缓注入到搅拌区域土壤中。施工人员要控制好搅拌速度和搅拌时间,确定好最佳的搅拌位置,并且在搅拌过程中加入适量的固化液或固化粉,让水泥和土壤搅拌均匀,使物理反应和化学反应更加充分。这样能提升软土路基的结构强度,在地基中形成稳定的土壤和混凝土凝固体,从而提高稳定性,降低公路路基出现沉降的可能性。这项处理技术对于施工人员操作水平要求较高,因此在施工之前需要进行专门的培训工作。

3.5 软土路基的真空预压法处理技术。施工人员需要在软土施工区域地基表面铺设一层砂垫层,然后再用密封膜覆盖在砂垫层上,用机械设备抽出密封膜与砂垫层中的空气,从而形成一个真空环境。这样就在膜内和膜外形成了比较明显的气压差。这种气压差会反作用于软土路基,形成一个比较强大的载荷压力,进而将软土路基进行压实,最终实现软土路基的处理目的,提升路基的载荷强度。这种施工方案操作简单,不需要大量的机械设备,施工成本较低,施工进度较快,降低对原有地基的破坏情况。这种施工技术目前应用非常广泛,尤其在城市道路大面积地基施工中应用效果比较明显。

道路路基施工是城市道路整体施工工程的关键环节,也是施工质量控制的重点和难点。城市道路的施工区域大多在居民区或人口、建筑物比较密集的区域,这样就对道路软土路基处理技术提出了更高要求。因此为了保证施工质量,做好软土路基的处理技术,需要施工人员了解软土路基对道路路基的影响原因,做好实地考察工作,选择最为合理的处理技术,这样能在降低施工成本的同时,提升施工质量和施工效率,全面提升道路软土路基的稳定性和结构强度,同时提高道路路基的使用寿命。

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