探讨市政道路施工中的软基加固技术

2021-01-15 18:47:32王永祥商河县园区建设发展服务中心
环球市场 2021年32期
关键词:垫层软土市政道路

王永祥 商河县园区建设发展服务中心

对于地面交通设施而言,路基部分是关键基础,关系工程整体的质量安全,特别是对于市政道路施工,更需明确软基加固的必要性及重要性,有效筑牢道路质量基础。在市政工程道路施工过程中,通过地基加固技术的使用,符合软土地基的施工需求,根据软土地基施工工序要求,重点对各道工序进行监督和控制,有助于强化市政道路工程质量的提升,使其达到相关标准规定。在这种情况下,需要给予软基加固技术足够的重视,注重技术方面的改进和完善,提高软基施工的质量,进而提高市政道路施工质量。

一、道路施工软基加固技术的作用

目前,在市政道路建设中,软基加固技术应用广泛,是一种常用的施工方法。在该技术的应用过程中,通过换填砂石料,可以进一步提高软基的结构密实度,使市政道路的坚固度得到整体提高。在市政道路施工中,软土地基对其有较大影响,在施工的前期阶段,若不能对软地基进行科学处理、有效加固,会对工程的进度和质量造成影响。在后续使用过程中,有时还会出现安全事故等问题,所以必须强化对软土地基的加固。通过高效利用该技术,可以对市政道路的使用寿命进行提升,还能对工程的质量进行提升,为人们的日常出行提供安全保障。城市化进程深入推进的同时,道路不断延伸,道路施工期间遇到的地质结构问题也越来越多。施工企业如果想提升核心竞争力,必须占据绝对的主动权,加大对软地基加固技术的研究力度,努力提升市政道路运营维护水平,为立足行业的发展奠定坚实基础。

二、软基的特点

软土地基地质问题是市政道路建设中常见的问题。为了保证道路的畅通和施工质量,首先要加固地基,确保上部结构的安全。在此之前,应掌握软基的基本特性,才能实现针对性的加固处理。首先,软土土壤的渗透参数为1×10-4~1×10-8 cm/s,其孔隙比大于1.5,故软土土壤的含水基数相对较大。JGJ 83—2011《软土地区工程地质勘查规范》中明确指出,软土土壤中的细砂、粉土材料的含量较大,且含水量超过液限参数。同时,粘土层会在水分子中带电(负电荷),在分子间作用力及带电电荷力场的影响下,土壤会吸收更多的水分子,降低了土壤的粘结功能,这也是后期工程运行需要注意的。另外,软基内会存有粉土,形成带有负电的颗粒,提高土体的实际吸水效率,若空隙较大,会使土层内存有较多积水,加剧地基的不稳定性。其次,软基土体的流动性较大,通过后期加固,依旧难以完全避免该问题。而土体流动会导致上部的路面受损程度严重,地基承载力下降,路面的整体性破坏,若未能及时加以补救处理,会引发坍塌等严重情况。最后,路面中的软土层就是软土地基,此种地基具有较大缝隙,缺少充足的承压力和抗剪力,一旦受外界压力作用影响,不同程度的损毁及坍塌现象就极易出现,给道路工程质量造成影响,也不能为道路安全运行提供保障。所以,必须要从加固角度来处理软土地基,最大限度提高软土地基抗压力及承载力。

三、软基加固技术的原则

市政道路软基施工过程中,施工单位必须严格执行以下原则:(1)综合、整体处理原则:根据相关资料调查,软基加固技术加固效果明显,通过目前该技术的渗透,有助于提高地基的稳定性,为软基施工提供技术支撑。在实际的应用过程中,对于不同施工方法及原则而言,往往有着其自身的优缺点。在具体施工时,根据工程地段土质的情况,有针对性的选择软基处理方式,始终坚持综合与整体的原则,这样才能够在保证工程质量,降低市政道路施工成本。(2)经济、安全与环保原则:在使用软基加固技术进行施工时,需要做好综合方面的考虑,具体主要体现在:其一,软基处理原则;其二,工程实际情况。在地基的设计过程中,设计人员需要结合工程的基础,要对工程费用进行合理估算,还需要对周边环境的影响进行考虑。此外,在市政工程施工过程中,由于涉及较长的施工周期,涉及诸多施工环节,根据设计方案,有针对性的计算出地基处理所需要的时长。在保证当前工作的基础上,注重各部门间的协调,增强部门间的相互联系,避免出现对冲问题,不但对施工质量带来较大的影响,而且在一定程度上增加了其成本。

四、道路施工软基加固技术

(一)排水固结技术

对于软土地基中粘土较多的市政道路,在选择软基加固技术时,首选排水固结技术。这种方法不仅加固效果好,而且经济。其技术实现的前提是具有一定的渗透性,改变软基的渗透性,然后借助荷载重力排出土壤空隙水分,从而达到强化路基的效果。虽然排水固结有技术优势,能够显著改善软基密度特性,使其更具承载力,但是会给长工期道路工程带来更大的填土计算难度,很难快速、准确地控制填料,妨碍软基加固施工质量控制。同时,填土原料选择也很关键,若选择不当可能会引发塌陷,对后期工程投运影响甚大。在排水固结施工中,若竖向排水管埋深较浅,加上排水时机不当、管道阻塞等问题,也将影响软基固结质量,带来较大施工问题。为此,排水固结施工质量不仅涉及原材料选用,而且也对技术操作的合理性有所要求,软基加固施工队伍需尤为关注。

(二)塑料排水板技术

在市政道路工程的实际施工过程中,地基软弱的原因有很多,但从根本上说,是因为地下含水量高,地下水才渗漏出来。在实际调查中发现,市政道路在施工阶段,大多在露天环境下作业,施工环境条件对路基施工影响较大,在道路工程地基含水量非常高的情况下,很有可能会对工程项目地基的密实度产生影响,从而导致出现地基松软的问题。如一道路工程为宽40m、长725m 的市政工程,全线分布着较多的软土,厚度大但不均匀,大部分路段都有不同厚度的软土,物理学性质较差。该工程所在区域的天然含水量在50%以上,最大含水量已经超过110%,孔隙比在1.5 以内,强度较低。由于部分区域的承载力相对较小,大型搅拌机械无法进入场地内进行施工,在经过层层考虑后,决定使用真空联合堆载预压法展开加固操作。在综合考虑上述情况的基础上,实际施工中利用塑料排水板施工技术,通过砂井、袋装砂井和砂垫层法进行排水加固。在此过程中,需要对工程的实际特征形成全面的了解,选出与工程实际相契合的排水砂井,即短密砂井,这种方式不仅能对地基产生一定的复合作用,还可以有效缩短排水的间距,达到快速排水的效果。

(三)混凝土管桩技术

预应力混凝土管桩施工技术,又称预应力管桩施工,主要采用离心脱水和密实成型技术。该技术因其强度高、承载力强、施工效率高,已广泛应用于市政道路软土地基加固。不仅如此,该技术还可以应用于各种土壤,在粘质土壤、淤泥质土壤、粉土以及非自重湿陷性黄土等地质的地基加固中都可运用该种技术。在运用预应力混凝土管桩施工技术加固软土地基过程中,需要严格按照相关施工流程来进行。首先,在道路施工前,施工人员应当对施工现场的地基进行详细勘察,并最终选择合适的地理位置进行标记。其次,在施工人员进行标记后,施工单位需派遣专业的技术人员对目标地基的建设区域进行实地勘测,对土壤特性、周围环境的各项数据进行准确的测量与分析,最终根据测量分析结果制定出详细的施工方案并递呈相关技术管理部门进行复审。最后,施工技术方案审批通过后,施工人员按照施工方案确定实际打桩位置,并严格按照相关施工流程与施工工艺进行施工。

(四)换填加固技术

本次加固作业的具体实施过程分为三个步骤。首先组织施工队伍完成市政工程前期的实地勘察,确定施工现场的地层结构。有必要从每一层收集土壤样本进行分析,并描绘出软土地基的实际分布区域和深度,根据实际的工程数据,制定具体的加固处理方案。其次,采取机械与人工搭配的形式,把特定区域内所有软土清除。最后,清理作业表面,根据设计的砂石及土料规格,将准备好的材料填入地基内。在此项加固处理中,需要把控换填物料的配合比,开展试验分析,确定最终的混合比例,保障加固处理的效果。在换填处理后,应对更换的土体进行压实处理,以进一步强化整体结构的密实性,保证加固的效果。换填法的使用优势体现在建设期间,利于对建设路段整体进行把控,可以有效地降低经济成本。与上两个方式相同,需要应对由此带来的缺陷,即建设周期偏长。市政道路项目的施工行为本身会影响到正常的市内交通,如果建设周期偏长,可能会引起交通堵塞的问题。所以,在实际建设中,如果决定使用换填加固地基,则需结合现实情况加以衡量。若建设路段为主干道,建议选择其他的加固技术。

(五)表层处理技术

在市政道路软土地基处理过程中,常用的技术还包括表面处理法。软土地基加固工艺应适用于软土地基浇筑的前期,应配合相应的设备使用,确保市政道路软土地基中所含的水分能够有序排除,保障水分含量切实降低,达到软欺加固目的。软土基水分具体排除环节,应注意沙砾的利用,通过沙砾同时进行垫层操作,而在垫层过程必不可少的就是垫层材料,市政道路软基加固表层处理过程可应用的垫层材料有很多,但具体选用时,应对施工具体环境和成本条件等因素进行综合考量,确保在垫层中能够选用性价比高及适用的垫层材料。比如说在开展一般垫层处理操作时,可选用的垫层材料有吸水性和隔热性较好的石灰石等。表层处理环节,应明确垫层目的所在,即避免软土基路面中渗入水分,为路面稳定性提供保障。表层处理的排水环节,基于适当水沟的开挖,就能够为良好排水提供极大便利作用。但是,水沟开挖过程,其位置通常会严重影响排水效果,所以应实时监管施工现场环节,为水沟位置和尺寸的科学性、合理性提供保障。

(六)水泥搅拌桩技术

在市政道路工程软基加固中,水泥搅拌桩加固技术可以达到有效饱和软土地基并对其进行加固的效果。在水泥搅拌桩加固过程中,所选用的固化剂材料就是水泥,通过搅拌桩机不断地向土体内注入水泥,在此过程中要保证搅拌的均匀性,这样才能让水泥和土产生作用,进而达到增强软土硬度的效果。在实践中发现,水泥搅拌桩加固技术的应用,可以将水泥的固化剂作用充分发挥出来,通过对混胶体的吸附性进行合理利用,能够将土层中颗粒吸附凝结,以此来形成整体,这样才能够达到加固的效果。在实际的施工过程中,针对塑性指数大、含水量高的软基而言,为了满足市政道路工程施工的需要,通常可选择喷粉搅拌法进行作业。通过该方法的使用,不仅可以使得软土中的含水量有所减少,还保证了软土加固的效果。

五、结束语

将软基加固技术应用至道路工程中,不仅能够提高施工道路的稳定性,还能提高土壤本身的稳定性、承载力。鉴于此情况下,施工单位要认识到软基加固技术的重要性,并且要给予该技术足够的重视。根据实际施工的需要,及施工区域土质的具体情况,合理选择施工方式,保证施工方式的科学性与合理性,使得软基加固处理技术的作用得到有效的发挥,提高市政道路工程施工效果。

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