道路工程软土地基处理方法的选择

发表时间:2021/4/20   来源:《建筑实践》2020年12月34期   作者:朱远武
[导读] 目前,道路工程的建设数量逐步增多,在道路工程建设中经
        朱远武
        宁波公路市政设计有限公司, 浙江省宁波市, 315105
        
        摘要:目前,道路工程的建设数量逐步增多,在道路工程建设中经常出现软土地基问题,如果不对软土地基进行一定的处理,就会产生道路沉降等问题,直接对道路路面造成损坏,消耗大量人力、物力以及财力,影响人们的日常出行,为城市发展带来负面影响。因此,面对道路软土地基问题,必须结合实际情况进行综合分析,从而找出最好的软土地基处理方法。
        关键词:道路工程;软土地基;处理方法
        引言
        在城市道路的建设过程中必然会遇到各种各样的情况。软土基是比较常见的的一种情况。处理软土地基一但出现问题,会对道路的安全性和稳定性产生影响,所以我们应该致力于研究软土地基的处理技术探索。
        1软土地基的特征概述
        软土地基是以强度低、压缩量高、含有有机物质为特征,大范围分布的土层,主要指由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基,由于其土质结构不稳定,具有高压缩性、抗剪强度低、透水性的特点,除此之外,还包括流变性、触变性和不均匀性。因此,如果前期缺少相应的勘察设计和应对方案,地下水位升高、持续性降雨以及地震等外部因素会致使地基出现质量问题,造成路堤失稳,危及周围环境和建筑。软土土层在我国南方沿海等城市分布广泛,数量庞大,对于软土地基的处理必须完善细节,统筹规划,加强质量控制,基于根本原因和施工问题,进行计算探讨,从多个方面解决问题,加强关键技术的应用实践。
        2道路建设的问题
        首先是道路的等级,在建设道路的过程中,假设道路等级较高,这样对于道路平整度的要求也就更高,所以,在施工的过程中,要采取合理的沉降处理方式;假设道路等级较低,那么在建设的过程中,可以先前铺设路面,待到沉降结束之后,在开始铺设正式路面,运用这种方法能够有效降低建设成本。其次是道路的形式,在软土地基施工技术选择的过程中,要对路堤设计的高度和宽度进行重点考虑,如果采取换填法,在较宽并且高度较低的路段中并不能适用,以防止对局部造成破坏;在路堤宽度窄、高度高的情况下,那么下层部分可进行填换。压重法在高度高并且稳定性好的路堤施工中并不适用,假设路堤既宽又高,那么地基产生的压力就越深,将会导致深层粘土层的沉降。第三是施工道路的选择方面,施工路段较为普通的话,在施工外的剩余沉降就不会产生沉降,这样就能够保障路面的平整度。不过如果施工路段中有结构物连接,残余沉降将会产生错位,从而容易出现质量问题。
        3软土地基处理方法
        3.1高压喷射注浆法
        高压喷射注浆法与深层水泥搅拌法的原理相似,其是利用装置将固化剂材料喷射在软土地基表层,使固化剂材料与软土进行充分融合,通过凝结软土的方式来提高地基的硬度,从而实现对软土地基的加固。
        3.2加载法
        加载法是通过降低软土地基的压缩量,解决软土地质问题,通过运用重型压路机实施反复压实软土,以把软土中的空隙与水分排除,改变土层上层结构,将软土地基表面的质量提升至施工标准。在实际操作时,要确保在压实土壤的过程中,在每一部分施工作业中进行土质检验,确保压实工作到位的同时,保障施工质量和安全。


        3.3置换法
        置换法是利用人工、机械等手段,设计过程中应根据《建筑地基基础设计规范》和《建筑地基处理技术规范》,综合考虑建筑物的类型、结构特点和地基所处的地质条件等,确定分层填筑的厚度、宽度和压实方法,确保处理后的地基达到规范要求的密实度和承载力,满足工程建设的强度和变形要求。置换法具有易于施工、施工机械操作简单、工期短、成本低、效果好、作用范围大等优点。考虑到经济合理的原则和施工成本问题,置换法处理深度一般在2m以内,最大深度不超过3m。置换法处理后的地基承载力参考值为120~150kPa,沉降量参考值为10~15cm。
        3.4碎石桩法
        碎石桩处理方法是通过管状设备的震动,利用水流的作用,以电击或者水冲的方法使软粘土成孔,待到孔形成之后,在孔中装入碎石等较为坚硬的材料,通过一系列的处理后可以形成直径比较大的桩体,其主要成分是碎石,通过碎石桩与黏性土的结合来形成地基,这能够有效提高软土地基自身的抗剪强度,从而防止地基沉降情况的发生。但是从实际应用来看,主要是经由振冲技术改良成的,并且形成了类似钢筋混凝土的复合型结构,此种复合型结构不仅能够防止地下水的影响,并且其造价成本也比较低,能够在很大程度上防止道路出现路基沉降问题,由于这样的优势,导致其在道路施工中有着非常广泛的应用。
        3.5布袋注浆桩法
        布袋注浆桩法是利用织物袋、浆液和土体三者经过一系列物理化学作用凝固成增强体来加固地基。利用压力泵将水泥混合浆液注入事先埋好的土工袋中,在压力的作用下,袋子自下而上逐渐膨胀,在不同硬度的地层,袋子膨胀程度随之不同。超孔隙水压力的存在,会使土体孔隙中的水分沿着桩形成的竖向排水通道流出土体,加快了土体的固结变形,使桩周土体密实。压力作用把袋内浆液中多余的水分挤出,减少了袋内水的含量,从而加速了浆液的凝固,提高了桩体的承载力和强度。当被动土压力小于袋内的压力就会存在压力差,使得袋内浆液膨胀,进而挤压土体形成圆柱状或葫芦串状桩,与桩间土共同承受外部荷载。当浆液强度较低时,由于袋子本身具有较高的抗拉强度,此时拉力由袋子承担,桩体也能起到加固的效果。袋式注浆桩法具有操作简便、适用范围广、深度大、效果显著、成本低、经济效益好、质量容易控制、绿色环保等优点。袋式注浆桩法适用于深厚软弱土层,处理深度一般在60m以内。袋式注浆桩是一种新型的、效果显著的沿海软基处理技术。袋式注浆桩可以有效地控制地基变形,与其他不加筋的土层相比变形要小得多,与其他桩处理方法相比价格比较低。因此,袋式注浆桩法是一种经济有效的软土地基处理方法。
        3.6表层处理技术
        一是砂粒垫层技术,通过铺设厚度为0.5~1.2m的砂粒垫层,提高软土地基的透水性,优化排水固结效果。同时,垫层还能对于一些机械设备和装配式构件的承载起到防护作用,防止出现大面积的土质结构性破坏。二是表层排水施工技术,其原理简单概述为软土地基在额外载荷的功效下,慢慢排出孔隙水,使孔隙比降低,造成固结变形。在这个过程中,伴随着土体超静孔隙水压力的慢慢消退,土层有效应力提升,地基抗剪强度相对提升,并使沉降提前完成或提升沉降速度,使得土地强度变化趋于稳定,土质结构成型。
        结语
        总之,市政工程的软土地基处理措施已经日趋成熟,但是还存在着许多问题。这需要我们在大量的设计与施工实践中积极探索、不断总结施工经验,积累更多的建筑工程在各种地质条件下的地基变形特性与不均匀沉降资料,以便能够总结出切实可行、科学合理的软土地基处理措施与设计方法,并将其应用到市政工程的实际施工过程中,最终使市政工程的质量得到有效保障。
        参考文献
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