绍兴青钱柳环境建设有限公司
摘要:城市道路建设是市政工程建设的重要组成部分,在城市规划、建设,以及城市发展过程中都非常重要,而地基处理阶段作为其中的一个环节,发挥着重要的作用。如果地基的含水量同正常的范围相比,要相对较高,则会导致地基出现软土情况,最终导致地基的承载能力下降。因此,有必要对路桥工程施工中的软土地基处理技术进行研究。
关键词:市政路桥工程;软土地基处理技术;必要性
1路桥施工中软土地基处理的必要性
软土地基主要是松软的土层,其组成成分包括砂质土、有机质土、淤泥质粘性土等。软土地基的特点主要包括:①抗压性较低,无法承受较大土壤表层的压力;②强度低,在市政道路建设过程中,由于受到外界荷载等多种因素的影响,极易出现塌陷、崩裂等现象,特别是由淤泥质粘性土构成的软土地基,渗水率较低,使得地基内部所积存的污水无法及时排出,不利于保障地基施工的效果;③高压缩性,在市政道路建设中,土壤表层所承受的荷载压力越大,软土地基的沉降速度就越快,在很大程度上会增加市政道路工程施工难度。
软土层地下水位较高,一旦水接近施工材料和工程结构,无疑会发生水化,破坏结构的性能,或直接导致路桥工程的大规模上下沉降。一方面,软土地基的出现严重威胁着路桥工程的施工,在路基和桥梁工程沉降的影响下,会引起路面开裂。路基失稳问题严重影响着行车的舒适性和安全性。另一方面,它会影响路桥工程的美观,不能达到路桥工程的原有作用。从实际发展的角度来看,软土地基对整个路桥工程的威胁表现在以下几个方面:第一,软土的浸没会破坏路桥工程。软土地基是工程建筑施工中常见的一种地基形式,但是在具体施工操作的时候如果遇到了排水不顺畅的问题就会引发地基的下沉,导致路面高低不稳定,使得路桥工程施工出现了裂缝问题,严重危害了人们的身体健康。第二,剪拉裂缝破坏了整个道路和桥梁的施工。在路桥施工过程中,当振动荷载过大或重力过高时,会破坏软土地基,工程边坡会出现土体隆起。在土地不均匀的情况下,会严重影响土地的强度,使整个工程滑动。
2市政路桥工程施工之中软土地基处理技术
2.1换填土处理技术
在对路桥工程中软土地基进行处理的过程中,可以采用换填土处理技术,采取此种技术时主要换填的是良土,能够使土体的可塑性得到一定程度的增加和降低含水量。另外,采用换填土处理施工技术还需要从其他区域选择土质相对较好的土体,实现和软土地区的更换,最终实现对其的改良。虽然换填土处理技术能够对软土地基的问题进行较好的处理,但是在实际操作的过程中,仍旧需要注意下述几个方面的问题:第一,在换填土的过程中,要能够对土体的土质进行检测,保证其能够符合换填的相关标准;第二,负责设计的相关部门和从业人员要对其数值进行计算,并保证数值的准确性,从而使得换填土的良性效果得以提高;第三,在换填的过程中,应注意进行分层的填筑,在填筑完成后需要进行分层的压实处理,保证路桥地基的承载能力能够得到根本性的提高。
2.2强夯处理技术
强夯处理技术主要是指重物体在软土地基上的应用,使重物体从高空落下,并在软土地基上增加一定的重力。从物理学角度来看,强夯施工技术的应用原理主要是利用物体自然下落的基本重力情况来对软土地基的表面产生一定的压力。从实际操作情况来看,在软土表面在受到重物下落重力影响的时候,其所承受的压力也会不断增多,这个时候土壤的空隙会变小,伴随而来的是土壤的承受压力也会增强。强夯技术可以在低成本的条件下提高软土地基的性能,可以广泛应用于路桥施工中。但是从实际操作情况来看,这种方式往往会产生噪音,需要在具体施工操作的时候额外设置隔音设备。
2.3粉喷桩技术
粉喷桩技术是市政路桥施工中常用的一种技术形式,通过在稳定性较差的地区应用这项技术形式能够将固化剂应用特殊的压力来将其压入到地基中,软土地基固结是在固化剂与水的一系列化学反应后实现的。在市政路桥施工中常用水泥来作为施工材料,在施工之前对当地地质条件等进行细致的勘探,做好原地高程数据和土工试验信息的全方位记录,按照记录的数据信息来进行粉喷桩位图的实际。另外,在施工过程中为了增强整个工程的流动性,还可以在其中添加一定的石膏或者硫酸钠等原材料,从而有效提升整个工程的整体固化效果。
2.4加载法
在路桥工程软土地基施工过程中使用加载法可以降低软土地基沉降现象发生的概率,加固了填土路面,增加了软土地基的强度。对地基固结沉降处理有三种方法:(1)通过地基增加总压法。(2)降低间隙水压效应力。(3)地下水法。当软土地基中间部位和顶层部位层含有砂层时,比较适合采用地下水法,为了使地下水位可以降到地基所需水位标准以下,施工方可以采用将钢板打入地基进行围护。在预测沉降量的过程中,应该采集多方数据,分析计算负载能力、自沉时间、沉降时间等,动态监测施工情况,维护地基的稳定性。
2.5表层处理技术
第一,砂垫层技术。砂垫层处理技术也是目前软土路基处理使用较多的技术方法,适用于含水量高、软土层较薄的情况。可以通过在软土地基上设置厚度0.5~1.2m左右的砂垫层,对软土地基起到加固作用,同时为上层排水提供支持。砂垫层对于降低填土水位具有较好的效果,在施工过程中,需要创造机械设备运行条件,避免因机械设备自身重量荷载而导致软土层出现变形问题,必要时可适当增加砂垫层的厚度。在砂垫层的铺设过程中,需要做好基础面处理工作,确保砂垫层填铺均匀,避免因砂垫层施工质量较差,影响结构排水性能。此外还可与挤淤砂石处理技术配合使用,采用挤淤砂石处理技术对表层没有硬壳、地下水位较高的路段进行处理。但在施工过程中,应防止砂石出现不均匀沉降,保证施工质量。完成施工后及时对基础强度进行检测,满足工程要求后再进行上部结构施工。第二,表层排水施工技术。地表排水施工技术适用于含水量大、土壤质量高的软土地基。地面排水施工技术的应用可以有效地防止路面积水,在一定程度上降低了地基的含水率。第三,渗入添加剂技术。渗透性填土技术适用于以黏性土为表层的软土地基。水泥、水化石灰、生石灰等材料作为混凝土施工中的基本助剂,通过一系列的现场搅拌,渗透到凹形黏性土中,以提高整个软土地基的强度和抗压性能。第四,垫敷材料施工技术。从整个工程施工实际情况来看,软土内部往往具备较多的空隙,在施工的过程中出现了土层不均匀的现象,伴随而来的是桥面和道路不平整的现象,甚至还会出现移位的现象。针对这个问题,施工人员需要在软土层的表面上铺设一个具有强大的拉力的化纤无纺布或者纤维性质的格栅,这样可以有效地减少整个工程中软土地基表面的不均匀性。此外,在软土层的表面通过使用化纤无纺布能够提升整个工程地基的承载力。
3结语
综上所述,软土路基处理在路桥工程施工中占有重要地位,是工程施工质量的前提保障。在道路桥梁工程中每一种软土地基的施工方法都具有局限性、适用范围和针对性,所以要符合设计要求,根据条件选择软土地基的处理方法。制定科学化软土地基处理方案,为施工效率和施工安全性提供保障。经过处理后的路基可以满足上层结构荷载需求,确保工程基础的稳定性,从而防止路桥在使用过程中出现不均匀沉降、表面裂缝等病害问题。
参考文献:
[1]公路施工过程中软土地基的处理探索[J].王炫中.中国标准化.2019(08)
[2]公路施工中软土地基的处理及对策[J].许海顿.工程技术研究.2019(11)