市政道路施工中软基加固技术分析

2023-01-08 02:45李斌
建材与装饰 2022年17期
关键词:市政道路土地施工

李斌

(太原市政建设集团有限公司第三工程公司,山西太原 030000)

0 引言

本文首先介绍了软土地基具备的特点,然后就软基加固技术的应用意义进行阐述,最后对加固技术进行全面分析,希望可以提高市政道路的建设质量,保证人们出行顺畅、安全。

1 市政道路施工中软土地基的特点

1.1 空隙大,含水量超标

软土性质独特,将其与正常土质进行比较,可以发现在含水量方面,软土土质的含水量更高一些。在含水量的作用下,缝隙尺寸也远远超过正常土质的缝隙。造成上述情况的主要原因如下:成分所致。软土地基有两个重要的组成部分,一个是黏土,另外一个是粉土。这两种土质中有大量的负电荷,与空气接触之后,负电荷便开始运动起来。吸收空气中带有的水蒸气,这样土中的水含量便会不断增加,超过负荷之后,土壤颗粒之间的缝隙便会逐渐扩大。市政工程的质量不容忽视,因此对影响质量的关键因素高度重视,例如地基、地质。由于性质问题,软土地基不适宜进行施工。但是,有些时候是无法避免的。南方地区气候湿润,尤其是雨季,降水多,软土地基较为常见,施工难度大。

1.2 触变性与流通性

随着含水量的增加,土质的强度与硬度会发生明显的变化,呈下降趋势。在这种情况下,如果受到外力,出现形变的概率极高。为了确保市政道路工程质量,在铺设之前需要对软土地基进行加固处理,待达到标准之后,方可进行下一个环节施工。如果没有进行加固处理,或者是加固效果不佳未达到标准,便贸然施工,那么在后期应用过程中,在力的作用下,很容易发生坍塌。

1.3 抗剪性能差

抗剪能力差是软土地基的显著特点之一。根据相关调查结果显示。未经排水处理的软土地基抗剪强度在20MPa。抗剪能力差的原因在于土层松散且空隙大,在剪切力的作用下,土层状态发生变化。例如出现偏移、变形。一旦出现上述问题,那么将对市政道路工程的整体质量造成不利影响。

2 市政道路施工中软基加固技术的意义

如今,我国经济蓬勃发展,人们的生活得以改善,生活质量、水平直线上升。车辆不再是稀有物品,已然成为生活必需品,走进寻常百姓家。在为人们的出行提供便利的同时,对道路而言却是一种挑战。随着交通压力的增大,需要采取有效措施,不断提高工程的载荷能力,确保人们出行安全。在市政道路施工中,地基施工环节是基础,更是关键性环节,在工程项目中属于受力结构,施工安全与质量必须要保证。针对施工过程中软土地基问题必须要妥善处理,否则工程的稳定与安全性无法保障。合理应用加固技术,提高软土地基的稳定性,不仅可以降低事故发生的概率,而且保证后期应用效果,延长市政道路的使用寿命。

3 解决软土地基问题存在的不足

3.1 前期考察工作未落到实处

在正式开展市政道路工程施工前必须做好相应的准备工作。施工方应安排专业人员深入施工现场进行考察,考察时,应当分段进行,这样可以更准确地了解地基情况与路段地基的结构实况,便于做好统计工作,将成果交由设计人员。设计人员在绘制施工图纸时应当将存有软土路基的施工路段标记出来,让施工人员一目了然。实际设计过程中,由于相关工作人员疏忽或者是跨度太大等因素,导致部分软土路段并没有被登记在内,这种情况造成的直接影响就是设计人员所参考的信息不完整、不准确,进而导致设计方案与施工现场的实际情况不一。施工建设时,软基没有经过加固处理,直接施工。在后期的应用过程中,被忽略地区就十分容易发生沉陷、坍塌事故。

3.2 软基处理工作未能够落实

软土地基性质的土壤缺乏稳定性,容易发生形变,正是因为如此,如果只进行一次压实作业就开展下一环节施工,那么市政道路工程的质量可想而知。为了保证质量,应当使用松土和砂砾来开展压实工作。在实际的工作过程中,要始终坚持实事求是的原则,把控好土壤含水量与空气之间的比值,然后反复作业。但是,在具体施工建设过程中,部分施工单位为了缩减施工成本或者是追赶工期,通常会选择忽视那些标注软土地基的公路路段,或者是在进行软基处理过程中,敷衍了事,仅仅做表面工作。上述情况带来的直接影响就是软土地基的道路依旧缺乏稳定性,在后期投入使用之后潜在诸多风险,容易引发事故,造成无法挽回的损失。此外,在填筑软土地基堆料时,如果工作人员仅凭借以往的经验开展工作,填土的速度未满足实际要求,碾压工作的质量达不到标准将会对市政道路的施工质量造成不利影响。

4 市政道路施工中软基技术分析与研究

4.1 预应力管桩技术

预应力管桩技术在市政道路施工中应用较为广泛,其显著优势就在于可以有效处理地基松动问题。而且,还可以降低地基松动发生的概率。在具体的应用过程中,分为3 个环节进行,以下内容做具体解释与说明:①施工前期准备工作。施工单位要将准备工作落到实处,安排专业人员深入现场,确认松动的区域的具体位置。这样可以有针对性地开展相关工作,避免做无用功。②测量工作。为了确保测量结果的准确性与合理性,应当在软土施工区域被固定后进行,这样误差小,准确性更高。③打桩工作。在打桩过程中,要将测量数据为依据使用,将加固工作落到实处[1]。

4.2 粉煤灰碎石桩加固技术

在市政道路工程中,软基加固至关重要。粉煤灰碎石桩加固技术凭借自身优势,已然成为软土地基加固重要方法之一。在应用过程中,需要使用煤灰粉、碎石等材料,可以提高路基结构的安全性。此项技术操作简单,作用显著,但是存在不可忽视的弊端,燧石和粉煤灰容易将泵管堵塞,致使施工安全受到威胁[2]。

4.3 水泥搅拌加固技术

如果对软土地基进行加固饱和处理,应当使用水泥搅拌桩加固技术。以下内容着重介绍此技术的应用原理:在应用过程中,水泥是主要材料,扮演固化剂的角色,接着应用搅拌机械对软土与水泥进行拌和,在物理与化学的双重作用下,形成全新的路基。新路基具有较强的稳定性,承载力也会明显提升。

据了解,水泥搅拌桩在应用的过程中,涉及多种工艺:①对搅拌桩进行加固处理。②调整位置。需要将搅拌桩基放置在适宜的位置,在这一过程中,可以考虑应用水平仪。此外,还需应用经纬仪调整垂直度,通常情况下,进行双向控制,这样准确性更高。在施工过程中,如果需要进行预览下沉,则需要提前拌制一定量的水泥浆液。完成拌制后,使用集料斗存放。在这个环节中,水灰比控制要科学、合理。深层搅拌桩的用量是有要求的,要高于或者是等于50kg/m。将相关准备工作做好之后,就可以启动转盘。如果发现转速已经达到标准,可以逐步将钻杆下移,与此同时要做好搅拌工作。如果发现下沉速度过快,可以依托档位进行有效控制。如若钻杆达到规定时间,立即将灰浆泵启动,在管路的作用下将浆液输送到指定位置。在出浆的同时,相关设备要保持启动状态,这样做可以促使浆液与土体更好地融合。工作人员要仔细观察,如果发现搅拌钻头移动且移动距离超过标准时,需要立即将灰浆泵关闭,紧接着开始搅拌工作。

本技术的优势比较突出,因此应用频率较高。首先,原料简单易得,主要的原料就是水泥。其次,固化材料的吸水性好,可以将软土地基中多余的水分吸出,使得软基的黏结度得到改善。最后,经过搅拌之后,材料可以慢慢渗入到软土地基的孔隙中,在一定程度上提高软土地基的强度。除此之外,还有更大的功效,可以实现节能环保,有效减轻对环境造成的破坏[3]。

4.4 强夯法加固技术

在市政道路工程项目中,强夯法加固技术效果明显。应用原理如下:通过挤压的方式,将软土地基周围的土质形挤压成夯坑的形状。此项技术是一个大的概念,其中包括多种技术,常见的有动力密实技术、动力固结技术、动力置换技等。具体使用哪一种,不是一成不变的,需要根据实际情况做出选择,要做到具体问题具体分析。选择的主要依据就是土层的特性,如果土壤颗粒缝隙较大,应当加以应用动力密封技术。要进行压实处理,这个时候可以使用冲荷载技术,这样可以提高软土地基的土壤强度与承载力。如果土层的含水量大,应当加以应用动力固结技术。展开分析与调查工作,明确土壤冲击程度,避免软土地基遭受破坏。合理应用动力固结技术,可以将孔隙中多余的水分排除出去,这样软土地基的抗压能力会有所提升。动力置换技术则用于加固,前提条件是排水系统要达标。如果排水系统无法达到标准,那么在应用的过程中,多余的水无法及时排出,那么将容易出现压力过大的现象,加固效果无法达到最佳。对此,施工人员要意识到问题的严重性,提高排水系统的质量,使其可以正常应用[4]。

4.5 换填置换技术的应用

使用密度高渗透能力强的硬土材料辅助以沙砾、沙石,不仅仅可以起到替换软土层结构的作用,同时也可以从本质上将建筑材料填充到底基层。这种技术虽好,但另一方面,我们需要注意的是使用过程中一定要考虑原有地质特性以及地基稳定方面的问题,也要考虑如何可以承载更高的重量,在安全方面需要加大重视。不同的城市,路面情况也不同,需要从密度、材质以及渗水量等方面进行综合考虑,需要我们根据具体情况进行分区域处理,以确保开展适合该路段的施工作业。一般情况下这种技术可以应用到路段软土层厚度较小的位置,将效果体现得最好。相较于市政施工人员而言,在进行路面修整或施工时,如果出现软土地基层厚度较大的问题,想解决的话就需要投入更多的资金,也会加大工人的技术难度,更要注意的是其带来的安全问题。所以科学勘察和认真测量在市政道路施工过程中起到至关重要的作用,做好前期充分的考察工作,通过数据来作为依靠,才可以达到降低施工成本将投资合理化的目的。在不断地探索实践中置换填充技术也在不断地发展,得益于技术人员摸排问题,保障高效施工并达成预估目标[5]。

4.6 通过排水来加固软土地基

在市政道路的施工过程中,塑料排水对软土地基加固是最常用的方法。其优势体现在预算相比其他方法更少、操作起来也十分简单。将软土地基中的含水量减少最好的方法就是提高市政道路软土地基的流速,为了达成这个目的,我们可以通过在软土地基中加入塑料排水板来实现。

此外,软土地基加固的方法还有预压固结,其使用方法又分为以下3 种:①超载预压法,在进行施工前进行计算,将路面的最大荷载能力计算出来,利用计算结果使用更大重力的物体加压路面,将软土地基中的水分压出来,来起到软土地基加固的作用。②堆压法,与预压法原理相同,和预压法不同的是其可以更好地应用在局部长度较小的路段,既可以节省时间,又可以提高效率。③通过真空泵的使用,达到降低软土地基水分的目的,同样也可以将多余的水分进行排除,使地基更加牢固[1]

4.7 土工合成材料加固技术

运用人工合成的某些聚合物作为原料,辅助以现阶段的科学技术可以将其制作成防渗膜、土工布等各种产品。在进行软土地基加固时,可以将土工合成材料放置在土层内部、地基表层中,利用材料自身的功能和特性,可以有效地减少软土地基所带来的不良影响,在保护地及主体方面起到重要作用。它的作用原理主要分为以下两个方面:①加筋补强。将相关的条带、纤维或网格等筋材加入到软土地基中使用,与土质充分融合之后可以形成复合土基,在提升市政道路路基抗剪能力方面效果显著。②应力分散。可以根据土工合成材料既具有高强度同时也有一定韧度的特性,将其放置在土层中使用,将软土地基形成一个整体,在抗变形方面得以加强,可以更好地解决软土地基的沉降问题。

5 结语

综上所述,市政工程道路归属于民生工程,与人们的生活紧密无关,质量问题必须要保证,确保人们出行安全。市政道路建设的核心与关键就是地基施工环节。工程质量与后期应用效果,都会受到地基质量的影响,由此可见软土地基加固工作的重要性。

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