谈灌浆技术在市政道路软土地基中的应用

发表时间:2020/9/15   来源:《建筑实践》2020年13期   作者:徐浩
[导读] 在市政道路施工过程中,软土地基尤为常见,依然成为制约市政道路工程施工质量的关键点
        徐浩
        北京路鹏达市政建设有限责任公司  北京  102200
        摘要:在市政道路施工过程中,软土地基尤为常见,依然成为制约市政道路工程施工质量的关键点。在具体的施工中,必须要借助灌浆技术,对软土地基进行加固处理,最大限度降低软土地基对工程质量产生的影响。基于此,笔者对软土地基和灌浆技术等内涵进行了简单的分析,并在此基础上对灌浆技术在软土地基施工中的具体应用进行了详细地址研究。
关键词:灌浆技术;市政道路;软土地基;具体应用
        
        伴随着社会经济的发展,城市化进程得到了高速的发展。同时,与之相适应的基础设施也必须要随之加强建设。在诸多城市基础实施建设中,道路施工是重点所在,直接代表了城市化建设的水平。但是在城市化道路工程施工中,常常会遇到软土地基这一问题,若不及时进行处理,会直接降低市政道路的施工质量。基于此,必须要充分借助灌浆技术,对软土地基进行加固处理,使其更好地满足市政道路施工的标准。
一、软土地基对施工的影响
        具体来说,软土地基主要是指软弱性的土壤,主要包括软黏性土、淤泥、淤泥质土等。在市政道路施工的过程中,软土地基尤为常见,若不及时对其进行处理,就会导致市政公路在日后使用的过程中,产生路基沉陷、路基失稳的现象,最终对公路产生破坏,严重影响了公路的正常使用。
        具体来说,软土地基具有两个显著的特点,即:
         (一)水分占比高,地面负载力低
        含水量是软土地基最为独特、明显的特点。这主要是因为软土基本上都是由粘土粒、粉土粒而组成的,软土地基这一特殊的土质构成,可对水蒸气中的负电荷进行充分地吸收,而粘土中吸收的负电荷会将空气中的水蒸气都吸引过来,使其停留在软土地基的表面上。在这种情况下,软土层中的水分占比就会明显上升。同时,由于软土层中的水分占比逐渐提升,自身的粘度也开始逐渐下降,并且土质构成中的空隙也出现了增加的趋势。如此一来,就会导致软土地基的压缩系数逐渐上升,致使软土地基的承载力则出现了明显的下降趋势。
         (二)流变性显著
        市政道路软土地基长时期处于外界压力、重力的双重作用,致使其形状极容易发生改变。在具体的施工中,如果并未对其进行科学、合理的处理,不断提升软土地基的稳定性,市政道路在运用一段实践之后,就会导致其在扰动的影响下,出现变形现象,进而增加了软土地基的流动性,最终导致市政道路在施工中,出现严重的质量问题,甚至导致公路在日后的使用过程中,出现路基沉降等现象[1]。
二、灌浆技术与软土地基施工
         (一)灌浆技术概述
        在市政道路软土地基施工中,对其进行加固处理是施工的重点。在众多的加固处理技术中,灌浆技术较为常见。具体来说,灌浆技术主要是指在道路的软土地基施工中,将水泥、其他的浆液等,渗透、充填、压密扩展在软土地基周围的土体中,使得软土地基中逐渐形成浆脉,最终达到加固软土地基、提升软土地基承载力的目的。
        灌浆技术在加固道路地基的方面,发挥着十分重要的作用。在具体的市政道路施工中,面对土质并不十分集中的土层,借助灌浆技术将特定的浆液保持、稳定在这一土质中。在具体灌浆的过程中,土体会产生一定的裂缝,并且这一裂缝会不断地扩大。浆液则随之渗透到地下土层中,桩柱体、压密的地基土共同形成了复合地基,对地基的沉降进行了有效的控制,进而提升了市政道路的路基承载力。
         (二)灌浆技术施工要点
        第一、对材料的要求。市政道路工程项目不同,所处的环境也存在显著的差异性。因此,在利用灌浆技术加固的时候,必须要在施工之前,积极开展相关的施工实验,严格按照具体的施工标准,对水泥、粉煤灰、早强剂等进行科学的配比,确保灌浆的浆液流动速度与时具体的施工要求相符合。
        第二、对灌浆强度进行合理的控制。在灌浆技术施工的过程中,应对其具体的强度进行科学的控制,确保其满足具体的施工标准。具体来说,粉细砂、复合地基承载力控制标准应分别控制在110、130Kpa之上。
        第三、确保适当的灌浆压力。在具体的灌浆技术施工中,软土自身的重度、强度、应力,孔深和位置等,均会对灌浆次序、压力等产生较大的影响。而这些因素有存在极强的不确定性。基于此,在灌浆技术施工之前,必须要通过灌浆实验这一途径,对灌浆的压力进行确定,看地是否满足工程施工的标准[2]。
         (三)灌浆技术在软土地基施工中考虑因素
         1、地基状况
        在借助灌浆技术对软土地基进行加固处理之前,必须要对工程施工中的具体软土地基进行全方位的检测,了解软土地基的土质特征,并且结合具体的土质特征,实施有针对性的灌浆技术。通常,砂性土质可借助振动压实、挤实砂桩的途径,对其进行改善,针对粘性土质,可在振动压实、挤实砂桩的基础上,选择其他的方法进行加固。需要说明的是,无论选择哪一种地基加固处理方式,都必须要将扰动控制在最小的范围内。
        另外,在了解地基状况的时候,还要对工程地基构成进行了解。如果施工软土层的土质结构具有浅、薄的特点,就可以对其进行简单的表层处理;反之,则可在表层处理的基础上,结合其他的处理方式地土质进行处理;如果软土层中含有砂层,则可在表层处理的基础上,借助荷载压重的方式进行处理[3]。
         2、市政道路条件
        一方面,对市政道路工程的等级进行了解。通常,如果市政道路等级比较高,对道路的平整度要求也随之提升。这就要求在具体的施工中,必须要充分借助灌浆技术,对公路的软土地基进行加固处理,以免影响工程质量;反之,则可先对整个路面进行简单的铺修,待整个道路的路面出现下降之后,方可进行下一个阶段的施工。如此一来,可最大限度减少施工资金。
        另一方面,对市政道路在城市中所在的地段进行考虑。

如果道路处于的地段比较普通,即便是道路在使用过程中,出现一定沉降现象,只要具体的沉降程度在一定的范围内,不会对整个路面的平整性产生影响,可以不借助灌浆技术对其进行加固处理;反之,如果市政道路恰好处于城市的特殊地段中,并且只要路面稍微出现沉降现象,就会带来严重的影响。基于此,在进行施工的时候,必须要充分利用灌浆技术,对其进行加固处理,最终提升工程的施工质量[4]。
三、灌浆技术在软土地基施工中具体应用
         (一)强度管控与施工管控
        在借助灌浆技术对软土地基进行加固处理的时候,待到灌浆工程施工完成之后,必须要对具体的强度进行控制。具体来说,灌浆完成之后,应保证杂填土的负载力保持在130kpa之上,保证淤质土、淤泥土的负载力处于80kpa-10kpa之间,保证粉细砂的负载力保持在110kpa以上,符合地基负载力控制在130kpa以上。只有严格按照这一施工标准,才能借助灌浆技术,提升软土地基的强度。
        另外,在借助灌浆技术对软土地基进行加固处理的时候,还必须要做好耗浆量的计算。在具体进行计算的时候,不能单纯地依靠理论知识进行计算,这主要是因为在软土层中,由于图层中的空隙变动不同、不运城,单纯依靠理论知识计算出来的耗浆量,很难对其进行有效的管控。因此,必须要依据具体施工过程中,耗浆量的具体使用情况,对其进行有效的管控,结合实际情况,进行有针对性的增加和降低。
         (二)设计灌浆孔与布孔
        在利用灌浆技术对软土地基进行加固处理的时候,科学设计灌浆孔与布孔是关键和重点,直接决定了这一施工技术的应用效果。具体来说,在选择灌浆孔地点的时候,应以漏水量最为明显的地方作为首选,同时还要保证灌浆孔的底部与漏水的开裂缝隙之间进行交合;在进行灌浆布孔的时候,由于当前灌浆技术的布孔方式主要有斜孔、骑缝两种形式,应结合工程施工的实际情况和施工需要,有针对性的选择最佳的布孔方式。同时,在必要的情况下,可对两种布孔方式进行同时应用。具体来说,如果软土地基表面缝的孔隙比较浅,在灌浆之前,根本无需进行打孔处理,即可选择缝面、漏水较多的位置,并采用粘贴灌浆嘴的形式进行加固处理。还可以借助骑缝的钻孔方式对其进行加固处理;如果软土地基的孔隙比较深,且土质缝隙开裂的方向出现不固定的现象,在借助灌浆技术进行加固处理的时候,由于无法使用骑缝的方式进行,就可以选择斜孔的模式进行施工。具体来说,骑缝灌浆的施工方式下,主要是以裂缝表层作为依据,对混凝土进行改造,使其成为V字形。结合以往施工的经验,在多数情况下,在对灌浆孔进行钻孔的时候,应结合具体的工程施工情况,有针对性地选择人力、机器等方式进行钻孔。同时,在钻孔的时候,应严格按照施工的标准,确保孔径的长度比灌浆管长,且长度控制在1-2mm[5]。
         (三)浆液选取与配置
        在借助灌浆技术对软土地基进行加固处理的时候,对灌浆浆液进行选择与配置是最为关键点,直接决定了灌浆技术实施的质量。具体来说,灌浆浆液主要是由粉煤灰、水泥、水、添加剂构成的,严格按照相关的施工要求,对其进行科学、合理地配比;灌浆浆液配置完成之后,一定要对其进行7h的养护,待到灌浆浆液的对抗压力强度达到5Mpa之后,才能进行灌浆施工;在配置灌浆浆液的时候,还要保证浆液具有较好的保水性、和易性、可泵性,只有做到这一点,才能满足灌浆施工的要求。否则,一旦灌浆浆液出现了浓稠的现象,就会导致灌浆的过程中,无法将板底空隙进行均匀地铺满;如果灌浆浆液过于稀薄,就会导致其出现明显的干缩性,影响灌浆施工的质量;在配置灌浆浆液的过程中,其自身的流动水平也非常重要,直接影响了灌浆的可灌性。通常,浆液的流动性越强,可灌性也就越强。
        另外,还必须要结合具体施工过程中的耗浆量、灌浆孔的关税量、漏水量等,对灌浆浆液的使用数量进行决定;如果在灌浆施工中,采用双液灌浆,则可在灌浆之前,先将A、B两种浆液提前配置好;如果是采用单液灌浆,则要提前将相关的材料准备好,并对其进行混合,在具体开展灌浆之前,添加促进剂即可。需要说明的是,在配置灌浆浆液的时候,不能一次性配置太多,最理想的状态就是一边配置灌浆浆液,一边对其进行使用。
         (四)封缝和固结灌浆嘴
        在开展软土地基灌浆完成之后,通过封缝处理,可防止浆液流到外面,不断提升灌浆的压力,使得浆液能够全部流入到软土土层的最深处,最终提升灌浆的效果。具体来说,在进行灌浆封缝的时候,可选择水泥环氧胶泥、堵漏物料等材料,按照相关的标准,进行封缝处理;在对灌浆嘴进行固定的时候,可结合具体的施工情况,灵活选择表面粘贴的方法、直接打入钢管的方法、橡皮墙塞法进行。同时,还要将浆嘴的营房安排在缝隙最宽的地方,并在具体施工中预留出恰当的距离,具体的预留距离则应结合具体工程施工中出现的漏水情形、缝隙走向等进行有针对性的确定[6]。
         (五)灌浆过程控制
        在灌浆这一工艺流程中,对施工的要求非常高。相关的施工人员必须要严格按照具体的施工步骤展开操作。首先,在开展灌浆之前,对灌浆体系进行仔细地查看;对灌浆机等相关的设备进行检查,确保其正常运行、灌浆管道通常;其次,在具体的灌浆施工中,施工人员在选择具体的灌浆方法时,应切实结合裂缝的具体情况进行选择。如果裂缝属于竖向走向,则可采用从上到下的方式进行灌浆;如果裂缝属于横向走向,则可采用从一端到另一端的模式进行灌浆。如果条件允许,还可以采用多个灌浆嘴,对其进行同时灌浆;最后,在灌浆的过程中,一定要将灌浆嘴与灌浆设备之间进行紧密联系,使得排水阀门处于打开的状态,达到浆液流出之后,阀门即可关上。
         (六)特殊情况处理
        在对市政道路软土地基进行灌浆施工的过程中,常常会出现冒浆、串浆的现象。一旦出现冒浆的,则应将灌浆的压力值进行降低处理,同时还要将浆液的浓度提升,或者在具体灌浆的时候,采用有停顿的模式进行灌浆;待到灌浆过程中,出现串浆的现象,就可以对两次打孔的间隔进行进行延长处理,或者加大两个灌浆孔之间的距离,对其进行有效针对性的解决[7]。
结束语
        综上所述,在市政道路工程施工中,软土地基尤为常见,若不及时加以处理,就会制约公路的质量。因此,在具体的市政道路工程施工中,必须要充分借助灌浆技术的应用,对其进行加固处理,不断提升软土地基的承载力,最终提升市政道路工程的施工质量。
参考文献:
[1]杨波.软土地基施工技术在市政道路施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2020,43(07):42+44.
[2]郭进涛.灌浆技术在市政道路软土地基中的应用[J].价值工程,2020,39(19):183-184.
[3]江爱群.灌浆技术在市政道路软土地基中的应用[J].城市建筑,2019,16(36):171-172.
[4]郭锐.灌浆技术在市政道路软土地基中的应用研究[J].建筑技术开发,2018,45(16):53-54.
[5]苏志猛,张宏波.市政道路施工中软土地基处理技术的应用[J].住宅与房地产,2018(06):141+143.
[6]吕丹琼.市政道路施工中软土地基处理技术的应用[J].住宅与房地产,2017(27):233.
[7]朱红.灌浆技术在市政道路软土地基中的应用研究[J].江西建材,2017(16):144+147.
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