如何对市政道路工程中软土地基进行技术处理论文
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浅谈如何对市政道路工程中软土地基进行技术处理【摘要】市政道路工程中,如何对软土地基进行加固技术处理是一个难题,对整个工程有着举足轻重的影响。这是因为,对软土地基进行加固处理,要充分考虑所处位置的水文地质条件、软土性质、整个工程的投资、进度、质量等各种因素。因此,在市政道路工程软土地基施工中合理的选择适当的处理技术非常重要。本文分析了软土地及的特性,介绍了软土地基处理技术的发展,并重点介绍了处理软基技术。
【关键词】市政;道路工程;软土地基;处理技术
如果在软土地基修筑路基而未对软土进行加固处理,就会导致路堤的滑动、隆起和沉降现象,地基沉降产生的路堤变形并致使路面发生破坏。因此,在软土地基修筑路基前,必须对软土进行加固处理。这样可以使地基工程中土的特质得到改善与提高,使之达到一定的要求,从而避免地基不稳对路基和路面造成损害。
1 软土工程的特点
一是水量高:地基承载力的高低由软土的含水量决定,含水量越高承载力越低,这是因为土的压缩性和抗剪强度与天然含水量大小有直接的关系。二是孔隙比大,松软:同一垂直压力作用下的重塑土的孔隙比常常比纯天然的软土的孔隙比要低。三是压缩性高:土的液限和天然含水量的增大可以提高淤泥质土和淤泥的压缩系数。
2 道路工程中软地基处理技术的发展及应用近况
2.1 软地基处理技术应用的影响因素
2.1.1 地基状况
(1)土质条件的影响。粘性土:在施工,采用的处理方法应对地基的扰动务必达到最小,常采用压实法。砂性土:受扰动后,土体强度严重降低,可采用振动压实法或挤实砂桩法对可能发生液化现象的砂性土进行处理。(2)地基构成情况。软土层较厚时,应采用其他的方法来配合表层处理法。在软土层厚度较浅时可进行简单表层处理,重要的构造物的基础开挖可换填处理。
2.1.2 公路等级要求的道路性质
(1)根据公路等级,对于设计要求的公路道德等级越低,可先铺简易公路路面,等待地基沉降结束后,再铺常规的公路路面从而节约资金。相反公路等级较高时,平整度要求也越高越需要采取更有效的软地基处理措施。(2)公路道路的形状。对于宽且低的路堤易出现局部破坏宜用换填法;采用压重法时路堤稳定性不足且设计高度大;此外路堤设计的越宽越高,深层粘土的沉降也越大。
2.1.3 道路施工的周边环境
(1)软地基施工方法的选择应深思熟虑,主要是因为公路施工中对周边环境造成一定的影响。(2)在施工过程中,在路堤高度较高且地基特别软弱的情况下,周围地基可能会常发生大的沉降或隆起,所以应多方面考虑来减少总沉降量和控制剪切变形量。
2.2.2 软地基处理技术的应用现状整体分析
(1)强夯法。一般用来加固低饱和度的杂填土、碎石土、砂土、
素填土、粘性土等各类地基。强夯挤密和强夯置换在加固原理上是有差异的,应用范围也有所差异。我国于60年代引进了强夯法,由于效果显著、设备简单、经济并且施工速度快,很快得到广泛应用。除了强夯挤密方法外,这些年强夯置换也得到不少应用。
(2)排水固结法,适用于淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和粘性土地基。饱和软黏土在荷载作用下,土的孔隙比减小,孔隙中水逐渐被挤出,当超静孔隙水压力消散,有效应力将会提高,土的强度随之增加。
(3)深层搅拌法。适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的地基及承载力特征值不大于120kpa的粘性土、粉土等软土地基。通过水泥搅拌桩沿深度将固化剂与地基土强制搅拌就地成桩加固
地基的方法是深层搅拌法,当固化剂(水泥或石灰)为粉体时又称为粉体喷射搅拌法。
(4)高压喷射注浆法。适用于淤泥质土、淤泥、粉土、粘性土、砂土、黄土、碎石土和人工填土等地基。用高压旋喷桩将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度,以高压喷射流使固化浆液与土体混合,凝固硬化加固地基土体。
(5)加筋地基。加筋地基方法中必不可少的就是土工合成材料,道路工程中的地基处理施工材料可以由土工合成材料来充当,当工程要求中的钢筋埋设方式和数量达到满足时,就可以极大的提高软土地基的承载能力。
3 水泥搅拌桩复合地基处理方法
3.1 水泥搅拌桩地基处理方法原理
水泥土搅拌法是以水泥作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,将固化剂和地基土强制搅拌,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体的地基处理方法。它的两种方法有不同实用条件,当天然含水量小于30%的软弱土层,例如杂填土及粉粒含量高的粉土、砂土宜采用喷浆法(即湿法);若地基土为天然含水量大于30%、塑性指数大于10 的软土则宜采用喷粉法(即干法)。它不仅可以较大地提高地基土的承载力,而且在加固深度内可以减少原地基沉降量的三分之一至三分之二,沉降较快趋于稳定,具有明显优势。
3.2 水泥搅拌桩喷浆搅拌法施工工艺
定位:①按照桩位平面图,制定合理的施工顺序和场地布置;
②施工场地要求基本平整,按设计图放线定桩位;③搅拌机定位对中,桩位偏差不超过5 cm;④校正搅拌轴垂直度,垂直度误差应不超出1%。
制浆:①最常用的水泥品种是425#普通硅酸盐水泥,采用其他品种水泥时,应有室内试验资料和工程经验积累。②加水应称量,水灰比以0.4~0.5为宜。③为改善水泥土的性能和提高早期强度,可掺一定量的外加剂。④浆液应过滤后再进入集料斗,由压降泵输送到搅拌动力斗。
第一次搅拌下沉:放松钢丝吊绳,启动搅拌动力斗电机,下沉搅拌斗。对sjb型机,下沉时不喷浆,速度可以快一些,可达2 m
/min。遇到砂层时可适当压些清水,以利钻进。对单轴搅拌斗,常在下沉时就开始喷浆,喷浆速度应和整个行程的下沉、提升速度相配合,使整个加固体搅拌均匀。
上提喷浆搅拌:搅拌头上提前应在原地搅拌数分钟,待浆液流至搅拌斗并在底部充分搅拌后再上提,对sjb型机上提速度以0.5 m /min为宜。对单轴搅拌斗,提升速度应和旋转速度相配合,一般也不超出0.5 m/min。
二次搅拌:通常均采用二次搅拌工艺,即重新下沉,提升一次,使搅拌体的水泥浆液拌和均匀。
清新、位移:向集料斗内注清水,清洗全套管道内的水泥浆液,直至冲洗干净为止。将搅拌机移至下一个桩位。
4 总结
在整个道路工程的建设中,在软地基处理的研究方面做更为深入的分析是相当必要的。软地基处理方法和技术在工程的有效应用,对提高我国市政道路工程质量、促进社会经济发展和人民生活质量中起到了重要作用。本文介绍的水泥搅拌桩复合地基处理方法,具有固结效果显著、质量稳定、施工简便迅速、成本低等优点。从技术上和经济上考虑,采用水泥搅拌桩复合地基是经济、有效、可行的。
参考文献:
[1]朱绍益,张玲,张伟. 浅谈软土地基的处理及沉降量的计算[j]. 水利科技与经济,2006,(5).