软基加固技术在市政道路施工中的应用

发表时间:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年4月第12期   作者:宋喜锋 王健
[导读] 市政道路施工中软土路基较为常见,需要根据工程情况选择合适的软基加固技术,
        宋喜锋  王健
        西安市城区市政设施养护管理有限公司  西安  710000
        摘要:市政道路施工中软土路基较为常见,需要根据工程情况选择合适的软基加固技术,提高道路路基的承载力,避免出现路基沉降现象。文中分析软土路基的特点,探讨市政道路施工中运用软基加固技术的措施,提高市政道路工程建设质量。
        关键词:市政道路;软基加固;施工运用
        市政道路软土路基施工时,需要采取合适的加固技术,避免后期出现路基下沉、路面开裂等病害问题,影响到道路正常使用。具体施工过程中要综合考虑各方面因素,选择合适的软基加固技术,提高路基承载力,促进市政道路施工质量的提升。
        1、市政道路软基加固处理的必要性
        道路基础是有稳定性要求的,若不重视软基处置,则可能因其强度及抗剪力与设计不符,从而使路堤出现侧向滑动问题。而且,不均匀沉降也易发生,尤其是在路堤与构筑物相接部位,若有此问题,将会带来跳车隐患。另外,软土中水分较高,对路基会有持续破坏性,再加上地下水位过高,将会增加路面损毁风险。因此,需提高对软基加固的重视。
        但若技术选取不当,路基很难达到预期效果,沉降、变形等问题将接踵而至。大多数情况下,软基加固是市政道路必备施工环节,但因技术水平差距,对软基加固技术掌握不足,也会带来道路质量问题。特别是在投运阶段过路车辆及路面荷载的持续作用下,由于路基稳定性差,受碾压部位更易出现变形、破损,无法保障道路寿命及行车安全。为此,加固软基很有必要,但要保障技术选择的合理性及技术要点的掌握度,使市政道路呈现更佳的质量效果。
        2、软土路基工程的特征分析
        2.1 流变性较强
        经过全面的土壤加固处理后,局部土壤的压力及强度参数均会得到提升。但是,软土地基的流变性仍未得到明显的变化。其原因是大部分加固技术均利用物理处理方法(如重力加压)进行,但加压处理中可能会导致土壤发生变形,致使部分土壤物理性能参数数据的计算较为困难。
        所以,工程运行中需要确保土壤的稳定性,尤其是需要探讨出软土地基的含水量,以便消除土壤变形而导致的道路塌方、建筑功能性不稳的现象。
        2.2 抗剪功能较差
        常规软土加压处理均会提高土壤的压缩指标,其原因是土壤密度较小,且土壤中孔隙间距较大,可能会提高整体土质的压缩参数。同时,土壤的抗剪力较差,若处理不系统可能会导致地基功能性、安全性方面的问题。
        由此,实际工程运行中,工作人员需做好地质勘测工作,重视提高土壤的功能性,尤其是需要提高土壤的稳定性功能,提高软土地基的强度参数,也能降低道路坍塌的发生概率。
        2.3 土壤含水量高
        软土土壤的渗透参数为1×10–4 ~1×10–8cm/s,其孔隙比大于1.5,故软土土壤的含水基数相对较大。在 JGJ 83—2011《软土地区工程地质勘查规范》中明确指出软土土壤中的细砂、粉土材料的含量较大,且含水量超过液限参数。
        同时,粘土层会在水分子中带电(负电荷),在分子间作用力及带电电荷力场的影响下,土壤会吸收更多的水分子,降低了土壤的粘结功能,这也是后期工程运行需要注意的。
        3、软基加固技术在市政道路施工中的应用策略
        3.1 工程概述
        本工程施工路段长度为2.77 km,利用物探勘察技术发现地底浅表层具有大量的素填土土壤,此类土壤的含水量、流动性较高,需要对这部分土壤进行加固处理。
        数据显示,素填土含水量约为30.5%,地基深度需控制在2.55 m 左右,需对该区域土壤进行换填(厚度约为1.44 m)。

开挖处理后发现有大量腐殖土、微生物及表层垃圾无法进行回填处理,需及时将垃圾运出施工现场。
        3.2 浅层换填技术
        浅层换填技术主要应用在本工程靠近水源的部分,在 JGJ79—2012《建筑地基处理规范》中明确表示淤泥(淤泥厚度大于0.55 m)不可用于道路地基施工,故需要对该区域的淤泥进行换填、加固处理。其中,工作人员需将水源周围的淤泥排除,采用厚度约为0.95 m 的岩体进行压实处理,再使用砂砾石找平优化。在此过程中,工作人员需采用分层填土的技术进行操作,依据前期勘察、放样分析、表面清洁、道路开挖、技术验收、岩石换填及找平流程顺序进行,要求监理人员完成工程验收操作。在后期质量检测过程中,工作人员需确保压每层土壤的压实参数在1 km 左右,同时明确压实方法及点位,采用灌砂法对压实部位的性能进行检查。
        需要注意的是,后期土壤密度测量过程中,需根据道路的特点进行统计,确保试验段、试验点位的规范性,确保沉降系数大于检测值。最后,抽样检查完毕后,需对工程运行情况进行宏观统计、分析,利用水准仪测量各区域土壤的压实情况及密度参数,确保压实流程及标准符合 CJJ 1—2008《城镇道路工程施工与质量验收规范》的要求。
        3.3 材料加固处理技术
        软土地基加固过程中,可根据工程特点选用高质量的水泥、粉煤灰对地基进行加固处理,分析加固方法是否符合工程规定,从而提高整体加固的合理性。
        (1)水泥拌和技术。水泥材料具有固化的作用,因为水泥使用中会出现大量的水化热,高强度的搅拌过程可提高材料的稳定性。其中,施工单位需应用精密的仪器及详实的搅拌方案对软土地基进行搅拌处理,以便为软土、水泥提供反应空间,通过化学反应,能够提升整体地基的承载力功能,提高巩固土壤的稳定性。该技术应用优势在于水泥材料应用广泛,可被广泛使用到工程运行中;该技术的操作可行性较高,能方便工作人员对软土地基进行加固处置。此外,水泥能够增加土壤的粘结度,尤其是可以吸收软土地基的自然水,能够降低土壤的孔隙间距。同时,水泥材料对环境的污染较小,且材料的成本价格较低,不用担心成本支出过量或工程运行对环境的危害。最后,软土搅拌过程中,工作人员需填满软土土壤中的孔隙区域,使土壤的稳定性得到提升。
        (2)粉煤灰碎石。粉煤灰的粒径参数较小(小于100 μm),与碎石材料配合使用能够提高地基的稳定性。
        1)该技术使用中需要完善粉煤灰的混合、拌和操作,结合工程需求调整碎石、石块、粉煤灰的配合比例,并将水泥作为凝结剂进行混合。2)完成材料混合后,可将石桩材料应用至软土地基的加固中,从而提高地基的压实度。该材料的密度、粘结度相对较高,可组成功能性较好的复合型地基形式。3)该工艺的整体操作相对便捷,可利用信息化技术探查土壤的物理性质、浇筑情况等参数,提高了土壤整体的功能性。需要注意的是,该工程需及时处理施工区域的垃圾,避免垃圾处理不及时所导致的浇筑堵塞现象。若工作人员未处理堵塞问题,可能会导致输料管爆裂现象,降低了工程的经济效益。
        3.4 强夯加固技术
        强夯加固方式主要采用重锤对软土地基进行加固,同时利用重力效果(落距约19.5 m),并采用外力作用对软土地基进行挤压处理,确保夯坑下土壤的孔隙减小,促使整体土壤始终处于超压密状态,进而达到压实地基的目的。该技术所涉及的步骤、污染排放相对较少,实际工程中运行所支出的成本投入较低,能够被广泛地应用至各项工程中。
        在此过程中,该工程的适用范围较广,且地基加固效果明显,能够综合处理浅层软土的加固要求,避免地基塌陷现象。该技术主要包括动力密实、动力固结、动力置换3项操作,整体操作所需的时间较短,但实际支出成本相对较高。强夯法在复合型地基处理效果较好,其原因是该技术的需求成本较低,能够根据市政施工情况进行现场协调及现场管制处理。需要注意的是,该技术应用中需要及时计算出不同区域土壤的密度参数,从而巩固道路的稳定性。
        结语
        总之,市政道路施工中遇到软土路基时,需要根据实际情况选择合适的软基加固技术,切实起到加固的目的。具体施工时要严格按照技术流程进行,强化技术质量控制,提高市政道路施工质量与效率。
        
参考文献
[1]陈奕芳.软基加固技术在市政道路施工中的应用探究[J].江西建材,2020,{4}(08):196-197.
[2]周立臣.软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].住宅与房地产,2020,{4}(24):194.
[3]杜玉.市政道路施工中软基加固施工技术研究[J].中国建筑金属结构,2020,{4}(08):26-27.
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