中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北武汉 430010
摘要:随着城镇化进程的不断加快,市政道路在经济发展中的作用愈发重要,但在外界环境和行车压力的影响下,市政道路面临着较多问题,如路基沉降、路面开裂等,严重影响道路的行车舒适性。造成道路出现上述质量问题的一个重要因素就是软土路基处理不到位或者处理方案不合理,为了能够充分发挥市政道路软土路基处理技术的作用,设计单位必须针对之前软土路基施工当中出现的问题,结合项目现场的情况,合理选择处理形式,确保整体市政道路质量能够有效提高的同时,也为延长项目使用周期打下坚实的基础。
关键词:市政;道路施工;软土路基;处理技术
1软土路基的特点
1.1透水性差
市政道路软土路基随时间沉降速度逐渐降低并促使软土呈现为流塑状态。此时,软土路基的透水性被大幅度削弱,导致其中水分无法顺排出,路基长期处于水浸状态,腐蚀速度增加,可能引发道路大面积病害的情况。另外,路基排水能力降低后,易引发土质松软,因此排水是处理软路路基的关键工作。
1.2压缩性高
软土路基内部土壤松软、间隙较大,在受高强度外力作用时容易被压缩变形,引发路面沉降、开裂、变形等问题。随交通压力的上升,软土路基承受外力不断增大,甚至超过其基本荷载能力,路基发生严重变形,引发市政道路坍塌问题。市政道路网络的扩张增加了道路工程的总体承重,软土路基变相的风险也随之提升。
1.3结构不均
软土路基土壤强度低、密度小,存在多种土壤类型共生的现象。不同类型土壤在强度和密度上也存在明显差异,带来不同的承载能力。这种差异在市政道路投入使用后,路基在相同或相似荷载作用的情况下易发生受力不均的现象,进而导致路面开裂甚至路基崩裂,严重威胁交通通行安全。
2市政道路软土路基处理时应考虑的因素
2.1质量要求
实际市政道路施工过程中,时常会遇到软土地基,会严重阻碍了项目的顺利施工。为了能够处理好软土地基,从设计阶段就必须从实际项目建设现状出发,构建针对性的软土地基设计方案。综合分析工程现状的多种因素,针对具体的工程地质情况,提出针对性软基处理措施。
2.2地质情况
鉴于不同地区市政道路外界环境以及地质情况具有的多样性特征,直接决定了路基结构的复杂性,为了能够有效提高软土地基施工质量,设计阶段就必须事先深入的分析地质情况,提出针对性的技术。针对路基结构当中存在的黏土特征,可以借助重物的压力,对其进行冲压,促使黏土强度能够不断提高。而软土路基的土层较浅,必要时可以通过换填提升道路的稳定性,提高道路的使用寿命。
2.3施工环境
不同地区的市政道路施工项目其施工环境存在较大的差异,而实际软土地基处理过程中,设计人员就必须先对项目的施工环境进行深入的勘察,制定针对性的软土地基施工方案,确保因为施工环境而出现的施工方案变更现象。与此同时,随着科学技术的不断发展,设计单位在设计阶段需考虑引进先进的施工设备,针对实际项目的路基现状,合理选择施工设备以及技术工艺,防止后期施工环节沉降等病害的发生。最后,还应该围绕道路的特点,构建有效的施工计划,顺利推进项目建设的同时,为市政道路企业整体经济效益的提高打下坚实的基础。
3市政道路工程中软土路基施工技术的应用
3.1水泥土搅拌桩施工技术
水泥土搅拌桩施工技术更适合用在饱和粘土、粉土等性质的软土地基建设中。此技术的应用有三大优点:(1)带来的影响较小。(2)可对原有的土壤进行更好的应用。(3)没有附加沉降情况。其运用原理为:利用水、石灰等材料制成固化剂,在软土路基较深的部位来拌合软土与固化剂,随后会出现物力和化学反应,进而构成稳固而统一的道路地基。
3.2预压砂井法
在对市政道路建设期间处理软土路基时,相关技术工人会对预压沙井法进行应用,另外还需排水程序和加压程序的支持,保证路基中的土壤能够硬化、凝固,其重点是对凝固区域中的土壤侧面土与植物等杂物进行清除,然后布置上砂垫层,再把塑料材质的排水管道以垂直的形式插入,把排水管道进行横向的布控,进而为道路地基带来优质的环境,提升道路地基土壤的稳固度。另外,还需要在砂垫层内设置密封膜,同时将真空泵添加进来,把道路地基中的气压抽到80kPa,利用此种方法进行加固耗时比较长,而且价格的面积不大,不太适合用在流变性较强的土壤内。
3.3强夯施工技术
强夯施工技术还叫做固结施工技术与动力压密施工技术。此项技术主要是运用大型的起重机,把重锤上升到需要的位置上,再以自由落体的形式下落,以将软土地基夯实。这种方式可运用到碎石土、黏性土、砂土、杂填土、湿陷性黄土以及素填土等路基的建设中。假如想要把这一技术运用到饱和度较高的粉土道路地基和淤泥质道路地基中,则必须综合具体情况对施工数据实施更好的调节。此技术的三大优点为工作效率高、投入成本低和工作程序简便快捷。
3.4表层处理技术要点
与正常路基不同,软土路基的土质更加松软,在实际处理环节,施工单位可以采取表层处理技术,所谓表层处理技术,主要指的是在软土路基当中添加适量的固结材料,布设排水设施,提升软土地基表层强度,提高软土硬度,进一步满足市政道路施工要求。若采取表层处理技术,在施工环节需要特别注意的是,因为表层处理技术属于部分处理方法,所以,路基处理完毕后,要避免路基出现大面积变形,如果采取机械施工,要合理控制路基平整度,提高路基的均匀度。
通常情况下,表层处理工艺适合应用在路基表层软弱条件下,要求施工人员全面掌握市政道路工程所在区域的地质条件,以及土壤的含水率与承载力等。表面处理技术作为一种辅助施工工艺,能够有效处理软土路基表面,施工人员可以将此项工艺与其他工艺有效结合,进而更好的提高市政道路软土路基处理效果。如果市政道路工程已交付,同时投入到使用当中,无法进行大范围修复,可采取此种处理方法。
3.5置换施工技术要点
与表面处理技术不同,置换施工技术的应用,能够提高市政道路路基承载能力,同时提高市政道路路基的耐用性。置换施工工艺,主要指的是利用承载能力高、耐久性好的土质,置换原来的软土,进而提高市政道路路基耐久性与承载能力,避免市政道路路基出现较大沉降与变形。
在置换施工期间,要求施工人员科学选择施工的参数,垫层厚度不宜小于50cm,不宜超过300cm。可以采用砂、碎石作为换填材料,换填施工结束后,市政道路路基的承载能力与抗压缩性能得到显著提高。所以,此种软土路基处理方法适合应用在淤泥与素填土路基中。
置换施工工艺主要分为两种处理模式,分别是人工置换与强制置换,其中,人工置换,主要是利用人工挖掘技术,将软土有效置换,而强制置换,则是利用机械设备,将软土挖除进行置换。在市政道路软土路基处理当中,人工置换方法较为常见,具备较高的灵活性。
结论
在开展市政道路工程软土路基处理的过程中,通过采用相应的处理技术能够有效提升路基的稳定性能,以更好地满足于工程实际的需求,由于市政道路软土路基处理技术较多,每种处理技术均有各自的优势,所以相关的技术人员务必要结合实际情况采取最优的处理方案,如此方可在一定程度上提升市政道路工程的质量,同时也在一定程度上提升了市政道路工程的使用寿命。
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