黄文橙
广州市市政集团有限公司 广东省广州市 510000
摘要:软土区域在不可控因素影响下会导致市政工程出现施工质量问题,施工目标无法实现的情况较为常见。结合实际调研可以发现,软土区域具有整体强度较低、问题产生速率较快等特点,这类特点的针对性是软基加固技术的应用关键,市政工程施工的整体质量提升可由此获得支持。
关键词:市政工程;施工软基;加固技术
1市政工程中软基加固技术的应用优势
1.1软土区域地基施工常见问题
软土地基属于市政工程施工建设的重点施工区域,如处理不当会导致预期施工目标无法实现,软土区域地基施工常见问题可概括为整体强度较低、问题产生速率较快。在具体的施工作业过程中,如存在含量相对较高的软土区域软质粒土中的中性水分离子,正、负电荷存在于土粒土层表面,并存在不断加强的正、负电荷作用。导致水溶质分子在高温空气土壤中的氧化吸附作用效率受到影响,不断升高的中性水分离子含量在加固土粒土层表面,会直接影响土壤的黏结性,会出现愈发松软僵硬的土地。随着城市化进程的不断推进,市政工程的建设数量及规模不断扩大,故使得市政道路亦面临着更多不断加大的地基承载压力挑战,由此,导致的地基塌陷、沉降发生率提升须得到重视。
1.2软基加固技术优势分析
受地域辽阔、地形气候条件复杂影响,在市政工程软土施工场地数量和规模不断增多的现状下,市政工程在多个软土施工地区同时进行软土施工的情况愈加常见,这类软土地区多存在结构整体性不佳、土质稳定性差等特点,直接威胁市政工程的施工质量、施工经济效益及隐藏着日后由软基处理质量事故带来的经济风险,因此,须做好市政工程地基的加固处理,合理选用软基加固技术属于其中之关键,同时也体现了研究分析市政工程软基加固技术的迫切性。以市政工程的代表市政道路工程为例,为减少软土地基层的沉降程度,提高软土地基的结构稳定性,须做好坡地基层道路软土的加固处理,考虑后续施工受到的影响。市政工程中软基加固技术的应用需严格控制,结合预制空心桩、实心桩存在的缺陷,不断开发经济、实用、科学的软基加固技术,更好地服务于市政工程建设。
2市政工程施工中的软基加固技术分析
2.1排水固结技术
排水固结对于软土地基含水量高、地层不稳定的情况能够起到很好的改善作用,排水固结主要技术原理是在软土地层中设置相应的排水措施,以此保障软土地基中的水分能够有效的排出,从而提高地基稳定性和承载能力。从当前来看,排水地基主要体现在降水预压、真空预压、沙井堆载等方法。降水预压技术主要是通过井点抽水的方式,降低地下水位以提高土壤强度,实现预压加固的效果,这种技术方法能够在很大程度上降低对土层的破坏,以保证施工项目建设的顺利进行。真空预压是通过砂垫层覆盖保温膜,从而使地层与大气达到隔离效果,利用真空装置抽取其内部的空气,达到加固预压的作用,这种方法技术应用对于现场局限性较大,市政工程施工处理中还应该结合实际情况,做好相应的选择。沙井堆载预压主要是通过相应的机械设备对土质颗粒进行压实作用,改善软土地层饱和性土特征,达到快速加固的效果。由此可见,排水固结技术的应用能够转变软土地基含水量大、流动性强等特点,通过加固措施改善土壤结构实现加固效果。
2.2换填加固法
换填加固技术,顾名思义就是对当前不良的软弱土地层进行挖取,然后填上符合设计要求与质量标准的填料,并进行压实作业,以保证当前地基土质条件能够符合项目建设要求。由于不良软土结构不能满足施工现场建设要求,对于换填加固的方法可以取得不错的效果,但是由于换填技术工程量大,人员、设备投入大,施工成本较高,适用于软弱土层较浅的情况,在具体应用中施工单位需要结合现场情况确定是否选择换填施工技术。
换填加固方法的应用能够进一步提高基础结构的耐腐蚀能力和地基承载能力,通过不良土的替换改善原软土地基渗水性差的弱点,避免施工中由于土壤结构不稳定所造成的沉降、塌陷等质量缺陷,与此同时,换填加固技术还能够提升路基结构强度,实现压缩固化的效果。
2.3灌浆法
灌浆法施工技术的应用需要依托相应的机械设备,对地层进行钻孔作业并注入提前预制好的固化浆液,以水泥浆液为主。在地层中钻孔注入注浆使浆液与软土地基土质形成有效的结合,通过固化浆液转变原有软土地基结构,形成有效的加固效果。在施工前,施工单位需要做好现场全面分析,在灌浆施工过程中加强质量控制,保证浆液灌注的有效性,并做好辅助设备灌浆后的清理与保养工作,切实提高软土地基加固的整体效果。
2.4水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称(即cementfIyingashgravelpile)。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接,无论桩端落在一般土层还是坚硬土层,均可保证桩间土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩间土大,在荷载作用下,桩顶应力比桩间土表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应增加了桩间土承担的荷载。这样,由于桩的作用使复合地基承载力提高,变形减小,再加上CFG桩不配筋,桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料,大大降低了工程造价。复合地基设计中,基础与桩和桩间土之间设置一定厚度散体粒状材料组成的褥垫层,是复合地基的一个核心技术。基础下是否设置褥垫层,对复合地基受力影响很大。若不设置褥垫层,复合地基承载特性与桩基础相似,桩间土承载能力难以发挥,不能成为复合地基。基础下设置褥垫层,桩间土载力的发挥就不单纯依赖于桩的沉降,即使桩端落在好土层上,也能保证荷载通过褥垫层作用到桩间土上,使桩土共同承担荷载。
水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理粘性土、粉土、沙土和桩端具有相对硬土层、承载力标准值不低于70KPa的淤泥质土、非欠固结人工填土等地基。
2.5振冲置换桩
振冲置换法,是指加固软粘土地基时利用振冲器反复水平振动和冲水的作用,在加固土体中成孔,并振填碎石,形成碎石桩,构成碎石与加固土体的复合地基。碎石桩自身强度高于加固土体,并可发挥一定排水作用,加速土体固结的方法。振冲置换法的适用土质主要是粘性土,有时还可用来处理粉煤灰。当然在砂土中也能制造碎石桩。但此时挤密作用的重要性远大于置换作用。在制桩过程中,填料在振冲器的水平向振动力作用下挤向孔壁的软土中,从而桩体直径扩大。当这一挤入力与土的约束力平衡时,桩径不再扩大。显然,原土强度越低,也就是抵抗填料挤入的约束力越小,造成的桩体就越粗。如果原土的强度过低(例如刚吹填的软土),以致土的约束力始终不能平衡使填料挤入孔壁的力,那就始终不能形成桩体,这样本法不再适用。土的强度至少要有多少才能成桩,尚无定论。对于软粘土,可取20kPa。
3结语
市政工程建设中做好地基加固处理能够提高基础质量,延长市政工程使用寿命,使得所有市政工程建设能给城市带来更高的社会效益。所以,在市政工程项目建设中,施工单位应该结合不同的地理环境和施工特点,选择相对应的地基加固方法,以确保软土地基加固效果,提高基础质量安全。与此同时,施工单位应该结合软土地基加固处理条件,选择适当的填埋材料,保证软土地基不良土质情况得到有效处理,提高我国市政工程项目建设的整体水平。
参考文献
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