徐忠新1 田锦2 李一飞3
1身份证号:320828196304150211,陕西省
2身份证号:610502198812093848,陕西省
3身份证号:410421199001224550,陕西省
摘 要:软土路基会严重影响道路结构的稳定性和安全性,这是由于软土路基的承载能力和结构强度较差,在投入使用后因为外界压力和荷载的影响而出现不均匀沉降。所以在市政道路工程建设中,必须结合具体道路情况做好对软土路基的有效加固,不断提高路基结构强度和承载性能。基于此,文章就对道路施工中的软基加固技术进行了分析研究,以供参考。
关键词:市政道路;软土路基;加固技术
1市政道路建设中软基的危害
在市政道路建设环节,软基是一种较为常见的施工问题,与材料问题、施工技术问题相比,软基所造成的经济损失更大,其对于交通运输的负面影响更明显。在市政道路施工中,如果施工建设单位没有进行土质勘测、水文环境监测,在含水量较高、空陷较为明显的地段铺设路基,这种承载能力不强,易压缩、易变形的路基便被称为软基。在工程活动中,已经出现的技术缺陷可通过后期修正弥补,但软基对于运输安全、出行安全的影响却是长期性的。部分软基中包含大量的有机可分解物质,如动物粪便、遗体残骸、植物根茎等,随着降解程度的逐步加深,地基铺设位置会出现塌陷,一旦有荷载过大的交通工具经过相关路段,将会造成车辆侧翻、货物脱离等运输事故。软基的承载能力远小于正常路基的承载能力,相较于正常路基,软基的内部结构更松散,可压缩范围更大,蓄水量惊人,不能完成承载及交通运输任务。在交通运输活动中,大型车辆的承载上限远超过软基的最大荷载,一旦长时间倾轧,相关路段将会出现塌陷、变形等问题,严重的还会引发大范围的裂纹[1]。在阴雨天气,降水会从宽松的软基结构中进入路基根部,冲刷路基土石,引发路面塌落、断裂等问题。软基的定型性较差,较大的含水量还会引发软基的塑性变形,严重影响市政道路的运输效率,缩短市政道路的使用寿命。
2市政道路施工中常用的软基加固技术分析
2.1表层软基加固法
这一软基加固方法主要应用在降水较丰富的地区,在南方地区的市政道路施工活动中比较常见,其所针对的主要是地表水与自然降水。在路基铺设工程中,过高的土壤含水量会降低路基的坚固性,并对其稳定结构造成破坏;常年多雨的地区,后续降水会不断冲刷路基空隙,从而引发路基塌陷、断裂等问题[2]。表层软基加固法能够降低地基的含水量,在对路基表面进行水源隔离的同时,能够保障内部结构的匀称稳定。在开展加固活动之前,施工单位应根据路面坡度、当地降水量设定施工计划,并在施工路段开挖排水沟渠,排除地表的可见积水,避免积水渗漏冲刷路基。施工单位应根据路基布设方向挖设深坑,使地下水向深处渗漏,降低路基的含水量。为了控制施工量与施工成本,应对排水沟渠的尺寸进行严格控制,其最大断面宽度应不超过 50cm,最大深度应不超过 100cm。如果当地的土层结构比较松散,可选用砂砾、碎石等渗水性较好的材料填塞沟渠,在确保其正常排水的同时解决行人通行问题,将可见沟渠建设为盲沟,使其继续发挥排水作用。
2.2塑料排水板处理法
塑料排水板不同于表层排水法,它主要运用于淤泥、淤质土、冲填土等饱和黏性及杂填土。塑料排水板是运用排水固结法进行软基处理的良好垂直通道,大大缩短软土固结时间。塑料排水板有各种形状,如波浪形、口琴型等。塑料排水板中部是挤出成型的塑料芯板,它是排水带的骨架和通道,其断面呈并联十字,两面以非织造土工织物包裹作滤层,芯带起支撑作用并将滤层渗进来的水向上排出。排水原理:塑料排水板用插板机插入软土地基,在上部预压荷载作用下,软土地基中空隙水由塑料排水板排到上部铺垫的砂层或水平塑料排水管中,由其他地方排出,加速软基固结。在软土地基处理中,塑料排水板的使用,施工设备等基本与袋砂井相同。
2.3砂石垫层的换填处理法
市政道路软基部分加固处理期间,对于浅埋深部分软基,为能够提升软基强度,可选用换填砂石垫层施工手段,对软基实施加固处理,砂石换填法是处理软基的一种传统方法,适用于淤泥质土、松散素填土、杂填土、洪填土以及已完成自重固结地冲填土等的处理与低洼区域的填筑。换填砂石垫层施工操作期间,需先调整好砂石垫层与砂垫层处地面,保证处于同等标准,若于二者之间有深度差存在,则需依据先深后浅顺序开展换填操作。分段施工期间,务必要捣实充分,接头需设为斜坡式,若垫层是砂石,则基坑底部需铺设好一层砂石,再将碎石垫层铺设好,防止基坑底部表层的软土有被损坏情况出现[3]。换填施工操作完毕后,需实施压实处理,在确保换填土壤密实紧固,保证软基整体加固处理的效果能够提升。
2.4水泥搅拌桩加固措施
水泥搅拌桩的加固,也属于市政道路当中软基加固的一种技术手段,水泥搅拌桩的加固作业期间,是借助水泥加固软基的松软位置,适合应用在饱和性的软基软土环境下实施加固作业。水泥搅拌桩的加固作业期间,需借助特制搅拌的轴叶轮,自地面入手实施沿途搅拌操作,一直到预定的深度即可,搅拌的轴叶轮前端需设好搅拌头,打开前端的阀门后,借助搅拌头,把水泥粉有效制作成水泥浆,再注入至土体内部,因搅拌头有强制性搅拌特性,故可有效发挥这一基本特性,充分混合好桩孔内部原土,借助这一施工手段,经相应物理反应和化学反应后,促使土体能够变成大强度性、小压缩性桩体,让其和周边土体能够组成复合式软基,确保土体能够成为共同体,将桩基自身承载能力提升,以保证市政道路软基加固处理施工效果。
2.5高压旋转喷射技术
高压旋转喷射技术是一种新型的技术,是相关技术人员在不断地实践中总结经验、实践的技术方法,并且广泛地应用在公路、铁路等施工领域中。该技术的工作原理主要是依靠高压的作用,将容易受到破坏的土体结构硬化,最终使其成为圆柱体[4]。再者,在喷射施工过程中,也会出现一些问题,比如浆液会有一定程度的流失,这种情况下,为了不降低实施的效果,相关的公路施工技术人员可以在公路材料中增添一些有关氧化钙的物质进行控制和优化。
2.6强夯法
强夯法一般用于地基的夯实作业,但随着市政道路建设的复杂化、专业化,一些施工单位开始尝试利用强夯法解决软基加固问题,根据当前的施工经验来看,强夯法已经取得了不错的成效。对于土壤结构较松散、软基加固路段比较集中的位置,采取强夯法能够控制分段加固的施工成本,简化加固工序。以黄土高原地区的市政道路建设为例,黄土结构紧密,遇水黏性提升,对软基进行加固需考虑排水、压缩等问题。施工单位可利用 8 ~ 30t 的重锤开展强夯施工,重锤从 8 ~ 20m 的高度落下,依靠重锤的压力破坏土层的松散结构,同时实现排水、夯实等目的;如果路基中含有少量的碎石与瓦砾等材料,重锤能够一并完成粉碎压实任务。与传统的软基加固方法相比,强夯法的操作步骤更简单,施工成本更低。经过强夯法处理的路基强度可提升至原来的 1 ~ 5 倍,最大加固深度可达到 10m。但需要注意的是,在重锤落下时会产生巨大的噪音,并在施工范围内产生程度不同的震动,对于人口密集、地下水文环境复杂的地区,并不建议采用强夯法对软基进行加固处理。
结束语
在市政道路施工过程中,通过软土路基处理技术的有效利用,能够增强路基的承载力,进而提高道路施工质量,同时,将相关技术融入施工过程中,还能降低安全隐患,有利于促进市政道路的建设和发展。
参考文献
[1]刘茜.市政道路施工中软土路基处理技术的运用研究[J].四川水泥,2020(6):307.
[2]张鹏.公路施工中的软土路基施工技术[J]. 交通世界,2020(15):48~49.
[3]莫高峰.路桥施工中软土路基的处理技术分析[J].四川水泥,2020(5):153.
[4]王毅. 市政道路中软基加固技术的应用[J]. 工程技术研究, 2020,5(15):101-102.