张明哲
沈阳市市政工程设计研究院有限公司 辽宁 沈阳 110000
软土路基技术对市政道路建设有着重要的影响,若是这项工作没有做好会大大降低道路的稳定性,造成道路变形甚至是沉降的严重后果。为了能够保证道路的使用寿命,市政道路工程软土路基的施工必须要采用科学合理的方法,保证建设符合图纸设计的标准和对道路的基本要求。因此,对市政道路工程软土路基的施工需要不断的推进新的工艺、研究新的施工材料,稳步推进市政道路的建设和发展。
从建筑学的角度来看,软土指的是天然含水量大,承载能力低,抗剪强度弱的黏性土壤。软土不是具体的某一种土壤,而是对这类土壤的总称。在实际的施工过程中经常会把软土分为淤泥、泥炭、软黏性土等。在我国软土的分布也比较广泛,主要集中在沿海、平原、河流两岸地带,是道路建设中经常需要面对的施工技术壁垒。软土在施工中表现出以下的特点:
从目前我国市政道路施工的实际情况来看,软土天然含水量一般在30%~70%左右,还有一些区域超过了75%,在孔隙比方面也有1.0~1.9左右,这样的数值也决定了这类土壤的压缩性较低,在施工中的抗剪强度也会很弱。
相对比其他的土壤类型,软土的渗透系数很小,在增加荷载的过程中就会产生很高的孔隙水压力,在道路日后的使用中地基强度就会受到严重的影响。
因为软土存在压缩性高的特点,这就会造成软土在荷载的过程中产生较大的变形,道路进而也会发展变化,而且在软土变形后稳定和固结的时间也会变长,对后期的使用造成较大的影响[1]。
软土在短时间内没有办法因为自重的原因压密,只能靠着时间的加长和外力的影响下起到应有的效果。但是在这个压密的过程中,软土一旦出现破坏或扰动,建设后的道路强度就会受到严重的影响,甚至会出现流动的状态,道路的使用寿命也会降低。
在施工实践中主要的技术难点主要集中在道路的沉降问题和问题两个方面。软土路基在长时间的自重和车辆荷载的状态下,地基容易出现刺入破坏、路基开裂、路基边坡失稳、路面下降等问题。
市政道路建设的过程中,需要对项目进行科学的分析,选择最为适合的方法。软土路基施工的工作人员需要结合施工要求的标准和现场的实际情况来做选择。以目前道路建设的趋势上来看,我国交通规模发展得十分迅速,这就会造成很多施工工作人员在重视技术的同时没有办法对施工一线有更多的关注,凭着过去的经验和技术规范来制定施工的方案,在实际的工作中就容易脱离实际,有较大的盲目性。例如,振密加固法一种常见的施工方法,但是并不适用在所有的道路项目中,在一些道路施工的过程中采用振密加固法就不是很合适,不但会影响施工的质量还会增加施工的难度和后期维护的成本,这样的选择就会得不偿失,对整个项目的施工有非常大的阻碍作用。所以,在软土路基施工方法的选择上一定要做到因地制宜。施工方法选择错误对项目的质量致命的,工程技术人员在选择的时候一定要端正自己的工作态度,根据施工现场的实际进行科学的分析,切不可凭借自己的经验想当然的决定。
市政道路工程中的软土路基的技术性较强,但是从目前的从业者的基本素质来看相对还是较低。由于城市化进程的加快,交通道路的建设需要大量的人力物力,在施工规模不断扩张的趋势下,越来越多的专业性不强的施工者进入到项目中,他们中很多人都没有经过专业的培训,施工的相关经验较为薄弱,这些原因最终都会导致在施工的过程中存在细节的缺陷,工程的质量就无法保证了。
根据市政道路建设的相关数据分析,我国目前道路施工工程在建设的过程中没有完善科学的工程检测体系,而对于项目的质量来说,工程检测却是十分重要的一个环节。在实际的项目施工中,若是不能够对软土地基进行前期检测,就不能够有合理的数据进行方案的选择,工程技术处理就会出现瑕疵,导致最终路基建设不稳,甚至会发生沉降的情况,对项目的安全性造成较大的威胁[2]。
2.4.1 软土路基强度低。市政道路工程的施工质量有着较高的要求,因为道路在使用的过程中若是质量不过关不仅会影响出行,还会影响到道路上车辆和人员的人身安全,所以在施工的过程中必须要保证道路路基的强度是符合要求的,使用的年限需要在道路安全的可控范围内。但是由于天然软土的强度不高,软土在路基内受到上方车辆振动和挤压时,就会支撑不住,进而出现下沉和变形的现象。为了防止这种现象的发生,在对软土路基施工的过程中,技术人员需要利用分析取样等方法来制定合理的施工技术,从而提升路基的密度,提升路面的承受能力,保证道路的承载力在计划的范围内。
2.4.2 雨水过大过频繁对边坡软土路基的冲刷问题。为了防止雨水对道路的影响,需要在施工的过程中对边坡路基进行特殊处理,从而保证路基的稳定性。而边坡路基的施工技术相对较大,难度级别也很高,需要采用更高标准的技术。目前在施工的过程中需要纵观大局,采用整体性策略才能保证在雨水的影响下不会受到破坏,对市政道路工程的整个效果进行综合性保障。
2.4.3 控制沉降和剩余沉降技术难点。市政道路项目作为城市化进程中重要的施工类型对质量的要求是比较高的。为了能够达到规定的荷载力,防止出现沉降的现象,提升路基的使用寿命一般都会在软土路基中添加硬质土的方法,这种施工方式能够在一定程度上解决这个问题,但是也会产生路基沉降量和剩余沉降量的比值控制难题,所以在施工的过程中,技术人员对软土路基填土时必须对各种数值严格的把关,科学的计算,让所有的数据在规定的范围内,从而质量能够达到相关的标准。
作为市政道路工程项目的准备工作,排水固结施工技术有着十分重要的地位,它是通过技术手段对地基加压的方式实现对地基的加固增强。利用这个技术手段,地基通过排水加强了物力特性,抗剪程度有了明显的提升,最终地基的承载能力和抗变形能力都会达到一个新的高度。在使用这种技术的过程中一般需要与其他技术配合使用。从土壤的组成成分上分析,水是构成要素中占的比重较大,对整个机构带来不良的影响。所以,利用排水固结的方式能够较为高效地将土壤中的水挤压出来,降低了水含量,再借助物力手段进一步处理就能够从根本上解决这个问题。相对比其他的技术方式,排水固结技术的操作相对比较简单环保,可操作性强,成本低,但是也需要与实际施工环境相结合,若是水含量不是很大,土质构成较为复杂的环境就不再适用这种技术。总体来说,排水固结结束在目前市政道路软土路基项目中应用较广,在实际的施工中取得较好的效果[3]。
在整个市政道路软土路基施工项目中,表层技术的处理是最为核心的一个环节,这项技术一般在土质较软的土壤环境中较为适合,是一种科学的道路建设技术方案,也是现代建筑技术和传统处理技术相结合的产物。表层处理技术的核心就是通过科学的计算来添加适合的材料,从而加强地表的强度,提升道路的质量。但是这个技术在应用的过程中也存在着一定的局限性,具体表现在表面处理技术不能提升路基的使用年限。所以,施工人员在进行技术选择的时候,需要关注施工的项目是否有具体年限的要求,而施工的质量是否能够满足既定的要求。
为了能够保证施工的质量,保证软土路基的使用寿命,对表层进行处理能够达到预期的目的,但是这是属于“治标不治本”的方法,在短时间内确实能够将缺点得到较好的解决,但是没有办法从根本上解决实际的问题,只能靠后期的保养延长使用的年限。若是想把软土路基的缺陷完全解决就需要从根本上改变项目地的土质。但这是一种成本较高的技术手段,也是近些年的创新技术,采用一系列科学的方法将土质彻底置换,从根本上解决软土的问题。对比于其他方式来说,这种技术让道路在未来的使用中会更加的稳定。虽然这种方式的效果比较明显,但是会对当地的土质结构造成较为严重的破坏,施工的工程比较巨大,所以目前的使用范围和使用规模都是有限的,土质更换技术在未来的发展过程中需要不断地进行技术创新,降低成本,减少环境影响,才能得到更好,更为广泛的应用。
桩基处理技术是建筑土木工程技术中较为常见的手段,应用性很广,在市政道路路基工程中也被广泛使用,尤其是粉煤灰碎石桩和水泥旋喷桩更是成为常见的技术处理方式。粉煤灰碎石桩就是将矿渣和粉煤灰同时打碎混合,在水泥的融合性下注入桩洞,形成有较好强度的胶结体,最终成为桩体和桩周围土体的稳定基础。而水泥旋喷桩是将浆液注入软土层中,这样浆液和土壤就会因为搅拌形成固化的基础,但是这种技术手段在使用的过程中需要结合实际的情况,尤其是当地土质的含水量。
真空预压法一般在软土性质很差的地区有应用,尤其是城市土地资源短缺,工期紧的项目这种方法的效果体现的会更加明显。真空预压法的核心就是利用抽真空设备预压荷载,在加固场地铺设砂垫层,然后封膜,利用膜内外的压强实现土体固结。这种方式的技术要点就是利用真空技术加快土体结块的速度,从而提升施工的速度,而且这种方式不会缩短路基的工期,也不会在施工的过程中发生滑动,降低沉降的速度[4]。
综上所述,交通行业的发展是衡量一个国家全方位发展速度的重要指标,也是城市化标准的重要标志。我国国土面积幅员辽阔,地理条件也相对复杂,在软土的土质上进行市政道路建设本身就是一项较大的挑战,作为相关的项目技术工作人员需要全面分析本地区的实际情况,掌握市政道路建设的相关技术,并不断的创新发展,让我国道路建设工程质量不断提升,妥善处理软土地基中存在的显性和隐形的问题,确保城市道路建设健康稳定发展。