浅谈软基加固技术在市政道路施工中的应用王婷婷

发表时间:2020/5/27   来源:《建筑实践》2020年1月3期   作者:王婷婷 李巧丽
[导读] 目前在市政道路施工中软基加固技术是一种非常重要的技术
        摘要:目前在市政道路施工中软基加固技术是一种非常重要的技术,能够大大提高施工质量和效率,进行监督管理能够有效提高软基加固性能。但是由于市政道路软基的施工多样化,所以必须采取合理的软基加固技术,选择最佳的施工方案,从而就能保证经济和社会效益,推动我国市政道路的有序开展。本文作者结合自己的工作经验并加以反思,对软基加固技术在市政道路施工中的应用进行了深入的探讨,具有重要的现实意义。
关键词:市政道路;软基;加固技术;施工方案
        道路施工是一项系统性的工作,在具体操作的时候所涵盖的专业知识十分广泛,加上我国地质条件复杂、道路施工困难,在道路施工过程中不可避免的会遇到各种干扰因素,严重影响了整个工程的施工质量。软基是影响市政道路施工的重要因素,也是市政道路施工的难点,为此,文章结合市政道路软基施工特点,就常见的几种软基加固技术应用问题进行探究,旨在能够更好的促进市政道路施工。
        一、市政道路软基特点
        路基施工是道路工程施工建设的基础性工作,对整个工程的施工质量有着十分重要的影响,因此,在道路工程施工建设中为了能够提升整个工程的施工质量需要施工人员做好路基施工,夯实基础。软土地基的存在会对整个市政道路施工带来不利的影响,且受地质条件不同的影响,软土地基的特点也不同。
        在市政道路施工中软土地基的施工危害具体表现在以下几个方面:第一,软土地基内部空隙和正常的地基相比,数值较大,加上软土地基的强度较低,在施工过程中会降低工程的承载力。同时,软土地基还具备较强的压缩系数,在 工程施工中容易出现沉降的现象。第二,在对软土地基进行处理之后,软土地基经过长时间的使用往往会出现压缩变形的问题,同时还会产生较强的触变性和流动性,在压缩变形严重的情况下会出现不同程度的道路塌陷。因此,在施工过程中为了能够提升整个工程软土地基的稳定性,需要应用完善的加固技术来对软土地基进行处理。第三,软土地基比较松散,加上土粒的表面存在较多的负电荷,负电荷会将空气中的水分吸入到软土中,增强土壤含水量,加大了施工裂缝出现的可能。
        3  软基对市政道路施工造成的危害
        与其他路基相比较,软基有很大区别,在市政道路施工中如果只是使用软基,就有可能无法满足基本质量要求,目前软基对道路施工的危害主要体现在路堤滑坡和路基沉降,在施工中这两个问题是经常遇到的问题。在道路路基中软土路基是重要的组成部分,由于其特殊性的特性可能造成整个路基坚硬度和稳定性不够,随之在后期运输过程中可能发生挤压问题,从而对整个市政道路的正常使用造成影响。此外,在施工过程中如果出现问题,需要反复进行维修,此时可能增加各方面的投入,促使施工工期延误,对人们的出行造成极大不便。因此软基加固是目前急需进行的工作,如果软基硬度达不到规定要求,受到外界压力的影响会发生改动,促使一部分在沉降中造成很大危害,从而影响路面的平整度。
        二、市政道路工程中软土地基加固处理的重要性分析
        在市政道路施工建设中每一个施工环节都存在密切的关联,一旦一个施工环节出现了施工质量问题则是会引发整个工程的施工质量。为此,在市政道路工程施工过程中需要相关人员强化对整个工程施工的重视,采取有效措施来避免整个工程施工可能遇到的一系列不安全因素。软土地基是整个市政道路施工的重要组成,为此,需要相关人员强化对市政软土地基施工的关注,将先进的软土地基加固技术形式应有到工程中,提升市政工程施工成效。
        三、市政道路软基加固技术方案
        (一)粉煤灰碎石桩加固技术
        粉煤灰碎石桩加固技术是当前软土地区工程施工建设中常见的一种技术形式,在具体应用操作的时候主要是通过应用碎石、石屑、粉煤灰等材料和水泥一起搅拌,从而打造一种粘性较强的桩体结构,在该结构的作用下能够在桩间土壤和褥垫层之间打造一种复合型的地基,从而增强整个工程的安全性和稳定性。
        从实际操作情况来看,粉煤灰碎石桩加固技术的应用优势是具有较强的施工强度、流动性和良好的施工经济性,且在施工的过程中能够有效减少整个工程的环境污染。但是在应用这种施工技术的时候需要注重关注泵管堵塞的问题,强化对泵管使用的管理,从而减少环境污染问题。
        (二)强夯加固施工技术
        强夯加固施工技术也被人们称作是动力加固技术,这种技术在应有的时候主要是对软土地基进行主动性加固处理,从而达到明显加固的作用和目的。强夯加固施工技术 在使用的时候具有需求条件低、适用性强、施工成本低廉的特点。在经过加固处理之后,其本身的密实度得到了大幅度的提升。
        在现代科学技术的发展支持下,强夯加固施工技术成为建筑施工领域常用的一种技术形式,特别是在短期工程施工中发挥出了十分重要的作用,但是这种技术在使用的时候需要消耗较大的成本。
        (三)水泥搅拌桩加固技术
        水泥搅拌桩技术的应用能够实现对整个工程软土饱和度进行优化处理,在对软土饱和度进行处理之后能够提升整个地基的密实度。水泥搅拌桩的加固技术充分利用和发挥出水泥固化提升地基强度的应用优势,达到了理想的软基加固作用。在应用水泥搅拌桩加固技术的时候需要应用特殊的搅拌机来将水泥和土层中的软土进行充分的搅拌和混合处理,从而达到理想的固结效果,在工程范围内打造密实度较高的水泥软土凝结物,提升工程原有的软土地基承载力,提升整个市政工程的施工质量。
        (四)预应力管桩施工技术
        在实际施工中,市政道路受多种因素的影响很容易出现软土地基松软的问题,这个问题的出现严重影响了整个地基的强度和稳定性。为了能够解决这个问题,在市政工程施工过程中需要采取有效措施维护和强化整个工程的施工。
        (五)土工合成材料的施工技术
        在软土地基加固处理的时候需要应用各种类型的材料来对工程进行加固处理,其中应用最为广泛的如土工合成材料。在应用土工合成材料施工技术的时候首先需要对松软的地基路段的密实程度、地基松软原因等进行全面的分析和了解,并将自己所了解的信息进行全面的汇总分析和测试,在综合测试之后选择适合的振动方式。最后,在经过一系列的操作之后将土工合成材料投入到振动路段中,对软土地基进行 固定 ,从而增强地基的密实度。


        (六)塑料排水板施工技術
        从整个市政道路施工实际情况来看,导致市政道路路段软基出现质量问题的一个重要原因是松软基段的含水量不断提升,加上施工作业大多是露天作业,在施工环境温度较大的情况下会加大整个工程地基的含水量,进而影响整个 工程的施工质量。针对这个问题 ,通过采取塑料排水板施工技术能够减少外界水分对软土路段施工的干扰,在将塑料排水施工技术和地基排水技术结合的情况下来提升整个工程的施工质量,降低软基土层的含水量,达到巩固软基的发展作用。
        在应用现浇混凝土管桩施工技术的时候可以结合施工现场实际情况来对原有的施工工艺进行简化处理,比如由于管桩自身的桩身强度较大,直径能够达到1.5m左右,对软土地基加固的深度一般可以达到25m左右。在实际施工中为了能够提升工程加固成效,需要结合实际适当的扩展软土地基的加固深度和直径长度。
(六)土木合成材料加固技术
        利用土工合成材料通常能够提高市政道路的稳定程度与强度,具体是来源自科学技术的进步。土工合成材料是新型的合成材料,能够良好的满足道路建设当中抗腐蚀性的要求,成为了当前道路建设过程中的重要应用材料。因而在建设市政道路当中,为了展开软基加固,施工单位利用土工合成材料加固施工技术进行软基加固。利用软基加固技术前,施工人员要做好充足的准备工作,到施工现场当中展开实际的勘察工作,采集有关信息,充分对城市道路的施工标准进行了解。然后在施工当中,技术工作者要测试软土地基的密实度,利用多种方法确定软基密实度水平,在施工中利用适当的手段让其满足国家标准。利用土工合成材料施工中,把此种材料投入到软土地基中,利用适当的机械设备振动压实,实现土工合成材料层固定的目标,实现软基加固的目标。
        3.7袋装砂井法
        袋装砂井法是将砂砾石装入透水型土工织物长袋中,将袋装砂砾石设置在软基中,构造排水砂柱,促进软基加速排水固结。该法工艺原理是借助袋装砂井将地基土体中存在的孔隙水有效排出,并通过一定间距的袋装砂井实现对软基孔隙水实际排水距离的有效缩短,有效减少固结时间,并增强软基具备的承载力。其施工流程如下:实施测量放线、安排机具就位、对桩尖进行整理、沉入导管、下砂袋、灌水、将导管拔出、对井口和砂袋口进行处理、移动机具进入下一孔位。采用袋装砂井法施工,要采用干砂对砂袋进行密实灌制;要对砂井进行准确定位,确保平面井距偏差小于井径;遵循设计要求确定砂井深度,要确保埋入砂垫层的实际长度>0.5m;导管内径略微大于砂井直径。该技术主要具有如下优点:具有简单的施工工艺,且成本相对较低;该技术缺点如下:地基出现变形后,极易引发断颈以及缩颈现象,难以实现良好排水。当软土地基具有较高的压缩性,且具有较大的孔隙比和含水量时,可对该技术进行采用。
        2 工程概况
         某市政道路工程全长1260米,道路红线宽40米,K1+072.8处新建1-2*20空心板梁橋,全线布设市政管线。拟建场地属冲淤积平原地貌单元。道路全线经过大片拆迁区以及旧路、绿化,道路路基部分的场地地层结构自上而下有杂填土、粘土、淤泥、细砂,其中杂填土层2.0~4.0厚,粘土层(局部路段无)厚0.5~1.2m,其下为淤泥层,埋深1.8~4.6m,层厚5.6~12.0m,而后为细砂,厚度5.0~11.0m。桥头软基填土较高,为了避免桥头跳车对行车安全的影响,规范对该路段的沉降要求较高,因此,桥头30m米范围路基采用CFG桩进行处理。
         (1)CFG桩处理流程。1)CFG桩为直径40cm的水泥桩,碎石粒径20~30mm,石屑粒径2.5~10mm,杂质含量小于5%;粉煤灰则采用适当增加水泥和细砂代替,以改善混合料的和易性;水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥,无结块变质现象;CFG桩桩身强度为C15,按正方形布置,桩距为1.5-2米,双向土工格栅要求极限抗拉强度:纵横向≥50KN/m,2%伸长率时的抗拉强度≥20KN/m,管槽施工时应注意保护土工格栅,管槽施工后将其复原;场地清表(淤)换填砂填料(中粗砂)要求含泥量不大于5%,级配碎石砂垫层要求碎石粒径1.2--4cm,碎石含量70%,砂含量30%。2)CFG桩处理路段路堤填土应由路中心向两侧填筑,并应做出与路拱相同的横向坡度。CFG桩应打透软土层并进入细砂层不小于2m。桥头地基处理,施工放样时,应预留桥台桩基孔位,确保地基加固施工不得影响桩基施工。
         (2)软基路段监测。按规范要求设置沉降盘、位移观测标志等软土路基监测设施,并按相关要求加强观测,当发现路堤顶面标高低于预压期填方标高10cm时,应及时补土。
         填方施工,路堤施工应由路中心向两侧填筑,并采用3%的横坡,以保持良好的排水条件,每个月填高按照不大于1米控制。填土速率控制标准为:路堤中心沉降速率小于10mm/d,边桩侧向位移速率小于5mm/d,测斜管的侧向位移速率小于3mm/d。每填一层土,应进行一次监测,如超过此标准应立即停止加载或者根据现场情况进行减载。
         (3)工程质量检验。第一,施工质量检验应检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、夯填度和桩体试块抗压强度等。第二,在成桩28d后,对桩身质量采用低应变法和取芯法检测,采用两种方法抽检的总频率应不少于总桩数的10%,其中采用取芯法检测的比例不应少于总桩数的0.5%。应根据低应变法的检测结果,对桩身质量进行评价。对于Ⅲ类桩,采用取芯法检测桩体强度能够达到设计值的,可以使用。其他Ⅲ类桩及Ⅳ类桩应采取补强、补桩、设计变更等措施处理。第三,在成桩28d后进行载荷试验,检验CFG桩的单桩承载力及复合地基承载力,抽检频率应为总桩数的0.2%-0.5%,且不应少于3根桩。测定的承载力应达到设计要求。第四,对散体材料复合地基增强体应进行密实度检测;对有粘结强度复合地基增强体应进行强度及桩身完整性检验。复合地基承载力的验收检验应采用复合地基静载荷试验,对粘结强度的复合地基增强体尚应进行单桩静载荷试验。
        四、结语
        综上所述,社会经济的快速发展对市政工程施工提出了更高的要求, 软土地基是整个市政工程施工的重要内容,深刻影响整个市政 工程的施工成效。为此,在市政工程的软土地基施工中需要相关人员能够严格按照规范的标准和计划来开展施工,在选择软土地基施工加固技术的时候需要施工人员在充分考虑施工条件和施工地质的情况下,选择多样化的施工加固技术进行施工,如粉煤灰碎石桩加固技术、水泥搅拌桩加固技术、预应力管桩施工技术、土工合成材料的施工技术、塑料排水板施工技术,从而提升整个市政工程施工密实度,增加整个路基路面的承载能力,确保整个市政道路施工能够顺利进行。
        参考文献:
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