解析市政工程施工中的软基加固技术 蔺超

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:蔺超
[导读] 软土地基极易受到主客观因素的干扰,继而产生质量问题,如果处理不当,容易导致路桥工程产生塌陷、沉降等一系列问题,不仅影响工程安全性和稳定性

   

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        摘要:软土地基极易受到主客观因素的干扰,继而产生质量问题,如果处理不当,容易导致路桥工程产生塌陷、沉降等一系列问题,不仅影响工程安全性和稳定性,还会威胁社会群众生命财产安全,从而对社会造成不良影响。为了能够提高道桥工程施工质量,有效延长其使用寿命,需要施工单位采用科学、合理加固技术对软土地基进行有效处理,一方面实现市政工程规范化和标准化施工目标,另一方面为促进道桥工程施工事业稳定发展奠定基础。
        关键词:市政工程;软土地基加固


        引言
        阶段,我国交通运输工程建设已取得巨大成就,市政工程占据较大比重,通常按高等级公路技术指标修建,市政工程的修建通常由专业的施工团队和设计团队进行,其修建工期长、工艺复杂。由于市政工程全国分布广,各地区环境不同,其公路产生的问题也不同,当土层存在软土时,会出现软土地基问题,严重影响市政道路的整体稳定性和强度,为后续公路养护增加了施工成本。现阶段软土地基加固技术主要有碎石粉煤灰加固技术、强夯法加固技术、预应力管桩加固技术以及土木合成材料加固技术。针对市政工程软基问题,在选取相应软土地基加固技术时,应充分结合公路特征以及环境特点。
        1软土地基概念界定
        软土具体指含水占比较大、可压缩性较强、荷载承受力不佳、抗剪能力不足的黏性土,此种建材呈现软塑、流塑等状态,具有较大的孔隙率、透水性一般、固结消耗周期较长等不足。若以软土为建材,应用在地基建设环节中,由于软土自身属性问题,极易降低软土地基强度,为工程施工建设带来诸多负面作用,引起施工进度推延问题。软土地基具有较差的稳定性、承载能力欠佳,应用在市政工程施工项目中,极易发生工程塌陷、地基下沉等不利现象,危及周边建筑安全性。软土地基施工建设完成后,有可能为建设工程预留一定安全隐患,难以保障市政工程施工建设品质。
        2软土路基的特性研究
        2.1软土地基孔隙大含水量高
        软土地基的土壤成分为软土,也就是由细粒土组成的土,其在市政工程施工中属于不良地基。具有空隙较大、含水量较高等特点,孔隙率普遍大于1,含水量接近或大于液限。这是因为软土地基中的细粒土表面存在诸多负电荷,负电荷会长时间吸附空气中的湿气,导致土存在大量水蒸气,使得土壤含水量不断上升,严重破坏了土体之间的粘结性。在粘结性不断下降的同时,土粒与土粒之间的缝隙也会不断增加,最终使得软土地基形成空隙大、含水量高等特点,并为道路工程施工造成巨大困难,严重影响地基承载性能。
        2.2软土地基土质触变性与流变性高
        上文提到,软土地基粘结性较低,如果长时间受重力冲击,会导致其产生流变或触变问题。所谓触变性,就是在软土没有遭到破坏的情况下,会呈现固态特征,但是一旦遭到破坏,则会导致其形成流动状态。而流变性,则是软土在一定剪力作用下,会产生长期、缓慢变形性质。在道桥工程实际施工中,如果施工单位没有采用加固技术处理软土地基,即便施工人员严格按照施工规范和工艺标准对地基进行施工,也会导致工程投入运行后,随着时间不断推移、压力不断增加,使得地基出现变形、流动等一系列问题,而这一问题对于工程整体结构而言会产生巨大负面影响。因此,在工程实际施工中,施工单位需要结合工程投入后实用性和安全性进行综合分析,采用针对性加固措施对软土地基进行处理,尽可能避免软土地基对工程造成的不良影响,从根源上减少工程塌陷、沉降等不良问题。
        2.3软土地基压缩性较高
        软土地基压缩性较高,压缩系数>0.5㎡/mm。


而产生这一特点的主要因素是:软土中含有大量水蒸气,导致土粒与土粒之间的缝隙较大,这也使得其结构在外界压力作用下会产生一定压缩性,如果承受压力过大,容易产生受剪破坏现象。所以说,在道桥工程施工过程中,如果施工单位没有针对性采取加固技术处理软土地基,容易导致工程投入运行后受压力作用影响,产生坍塌、沉降等一系列质量事故,不利于保证交通运输安全性和可靠性。
        3软土加固技术应用研究
        3.1强夯法加固技术
        强夯法加固技术是现阶段软土地基加固施工中最常用的方法,其加固效果好,适用于工期短、软土地基薄的工程。相对于复合型地基加固具有显著的优势。强夯法加固过程中需要使用砂井,施工前应根据施工环境和气候特征,按照施工规范和设计要求进行,尽量降低施工成本,提高施工效率。强夯法加固技术的原理是通过施加冲击力来破坏原土层结构,包括动力固结、动力密实以及动力密实置换三部分。强夯法夯击功的大小决定了工程土体的沉降情况,夯击力越大,则土体沉降量增多,成正比关系。
        3.2预应力管桩施工技术
        预应力管桩施工技术主要采用离心成型法和预应力工艺制得混凝土预制构件来达到加固目的。施工技术人员结合地基的实际受力特性和相关参数,确定软土地基加固区域,再选用合适的预制构件进行打桩加固施工。第一步为计算地基松软程度,确定软土地基加固位置和范围,保障加固质量,提高软土地基承载能力。科学选择预应力管桩,根据软土地基沉降量和孔隙率大小确定预应力管桩的型号和数量,采用预应力管桩施工加固完毕后,在管桩位置设定相应标志牌,为后续施工提供条件。预应力管桩加固技术所需工期较长,原材料消耗大,成本高,施工中难免会出现其他沉降问题。
        3.3粉煤灰碎石桩的加固技术
        目前,我国市政工程在施工过程中遇到软土地基,所应用的最常见加固技术即粉煤灰碎石桩加固技术,并且随着科学技术不断进步,该技术也得到了一定优化和完善,现阶段已经基本趋于成熟,其施工步骤如下:第一,配置与拌和骨料。该技术在处理软土地基时,所需要的原材料有随时、粉煤灰、水泥、石屑以及水资源等,只有保证所有原材料配比科学,搅拌均匀,才能够为后续施工奠定良好基础。第二,将搅拌均匀后的原材料制作成高强度状体结构,而后采用机械设备,将桩体与软土进行混合,使其在软土地基中形成一层复合垫层,有效提高软土地基承载力。由此可见,采用粉煤灰碎石桩技术加固软土地基,能够充分满足道桥工程施工需求,同时可以为施工单位创造最大化经济效益。其原因在于两个方面:一方面是粉煤灰碎石桩制作简单,成本较低。另一方面在于其原材料污染性较小,可以顺应可持续发展需求,并且施工流程简便,有利于提高施工效率,缩短施工工期。但凡事有利必有弊,该技术在实际应用中也存在一定弊端。具体来说,如果骨料配比不科学,容易导致其与软土地基混合并将加固过程中堵塞泵管,导致泵管爆裂,从而破坏土体强度,严重影响后续施工顺利展开。所以,施工单位在选择该加固技术时,需要可续配置骨料,避免质量问题和安全问题产生。
        结束语
        综上所述,现阶段,针对市政工程中遇到的软土地基,已经出现了多种类型的加固技术,每种加固技术都存在自身的优势和特点,需要施工单位结合实际情况,针对性选择加固技术处理软土地基,从而提高工程施工质量,充分发挥其社会效益和经济效益。
        参考文献:
        [1]邓富勇.讨论市政工程施工中的软基加固技术[J].建材与装饰,2020(12):41-42.
        [2]马丽红.市政工程施工中的软基加固技术探讨[J].科学技术创新,2020(01):139-140.
        [3]林明梁.市政工程施工中的软基加固技术探讨[J].建筑与预算,2019(12):72-74.
        [4]郑志成.浅谈市政工程施工中的软基加固技术[J].河南建材,2019(05):8-9.

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