市政道路软基处理方法的有关探讨
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市政道路软基处理方法的有关探讨
发表时间:2018-12-14T11:39:25.703Z 来源:《防护工程》2018年第26期作者:吴璟琳
[导读] 软土地基是市政道路建设中常遇到的一类问题,由于土壤含水量高且透气性差,因此承载力比较弱,地质结构稳定性差
西安航天城市政公用发展有限公司陕西西安 710100
摘要:软土地基是市政道路建设中常遇到的一类问题,由于土壤含水量高且透气性差,因此承载力比较弱,地质结构稳定性差,施工期间常出现地面开裂乃至路基整体坍塌等安全事故,导致施工中断。目前,针对软土地基的施工技术体系已经比较完善,在工程建设中,可采用的处理技术方法有强夯法、置换法、深层搅拌法、真空联合堆载预压法等。
关键词:市政道路;软基;处理方法
引言
在当今市政道路等基础设施的建设过程中,往往会遇到软基加固问题,如果不能对其进行高效可靠的解决,则必将会带来工程建设与后期使用中的一系列问题。对于市政道路中的软土地基进行加固,必须根据工程建设场地周边的实际地质情况,采取不同的软基加固技术加以应对,只有这样才能有效提高市政道路建设质量,保证其使用寿命。
1软土地基概述
软土地基具有高压缩性、透水性低、沉降速度快、触变性和不均匀性等五个特点。高压缩性是因为软土之间的孔隙较大,吸水量较多,容重较小,并且一些其它的物体易存在软土中,导致其压缩性高,在外界物体的压力下,致使它的稳定性不强;软土的透水能力较弱,垂直层面几乎不透水,所以使得软土排水固化时间较长。当道路竣工使用后,道路将会受到荷载,一些软土的孔隙水压便会升高,这将会严重影响到道路的稳定性;后期随着道路荷载量的加重,道路结构会发生变形、沉降的速度会加快;软土地基的触变性是因为软土地基的固态性会因外力不同的作用而发生改变,当外界的外力达到一定的影响强度时,固态将会发生改变,形成稀释的流动状态。软土是由粉细砂等颗粒物组成,其内部结构明显不均匀,且不同物体的荷载对道路形成不同的外力,使得道路形成不同程度的沉降。
2市政道路软土基路段施工加固的重要性
随着我国经济社会的不断发展和科学技术的日趋进步,城市化的进程不断加快。在城市发展建设过程中,市政道路建设是基础。在社会主义市场经济飞速发展的大背景下,城市生产和市民生活均对市政道路建设提出了更高的要求。在市政道路施工过程中,软土基就是指“软基路段”,特指地下淤泥相对较多、较厚,并且淤泥分布不均匀的施工路段。因此,在施工过程中,软土基路段既有坚硬的泥土,又存在淤泥,淤泥和硬土的密度相差很大,沉降效果也存在很大不同,施工结束后极易引发路面下沉或者路面开裂。软土基路段施工给城市道路施工带来了很大的困难,是制约市政道路施工水平的瓶颈技术之一。
因此,市政道路施工中必须要着重解决软土地基的施工问题。一旦施工过程中没有解决好软土地基施工问题,就会给后续城市道路交通的正常施工带来很大的问题。例如,如果软土基路段的抗压能力或者路段的坚固性达不到相关标准要求,就会引发路基下沉,甚至路基断裂或道路变形。一旦同时有较多车辆或者载荷较大的车辆通过存在问题的软土基路段时,就会引起坍塌事故,造成极为严重的后果。 3市政道路软基处理常用方法
3.1强夯法
在土木工程建设中,发生地基沉降问题的关键因素为土壤孔隙过大,根据这一软土性质,人们提出了强夯法这一软土地基施工技术。在所有的软土地基处理技术中强夯法最为简单粗暴,其技术设备为重锤等大型机械设备,施工工艺为利用重力作用不断捶打软土地基,从而提高土壤密实度,来确保软土地基的稳固性。相比较而言,强夯法对环境和设备的要求都比较低,施工工艺简单,效果显著,尤其是在砂质土壤和混杂性填土的地基处理。但是,在使用这一软土地基处理技术时,应该事先做好地质勘测工作,勘探周边地形环境,明确地基承载力,然后再制定科学合理的技术应用方案,选择合适的机械设备,确定重锤的质量、夯击高度以及夯击次数,同时若施工地人口密集,应做好降噪防噪措施,选择合理的施工时间。
3.2真空联合堆载预压法
真空联合堆载预压法是一种常用的软基处理方法,其技术系统由以下三个部分组成:①排水系统。由竖向排水通道和横向排水通道组成,组成物质多为含泥量小于5%的砂砾垫层,其厚度一般控制在40至70cm为宜;②真空系统。由密封膜及地基中的滤水管和真空泵组成,将土工密封膜铺设在软土地基上,滤水管呈网状分布于砂垫层中,与真空泵相连接,真空泵可以实现连续性的抽水、抽气,形成60至80KPa的负压;③加压系统。分阶段填土堆载,并采用超载预压的方式,让填土高度超过正常地基高度,在地基沉降量达标后再行卸荷。在真空联合堆载预压系统中,由真空泵抽气、抽水形成负压,再由滤水管将负压均匀扩散到地基中,在密封膜构建的密封体系中,产生膜内外气压差,使得地基在水、气排出过程中逐步固结[4]
3.3挤密砂桩
震动挤密砂桩的加固原理是以震动或冲击的方法成孔,在孔中填入砂、石、土、石灰或其它较小材料,并加以振捣成为桩体。挤密砂桩是利用类似沉管灌注桩的机械和打桩机施工。振动挤密砂桩是在在天然地基的承载能力不满足要求时采用的一种加固处理方式。密实的砂桩在软性土中取代了同体积的软性土,形成“复合地基”,使地基承载力有所提高,地基沉降值变小,满足设计规范要求。砂桩可以象砂井一样起排水作用,大大缩短了孔隙水的渗透路径,从而加快地基的固化沉降速度,加速软土的固化,减少后期的沉降。
3.4粉煤灰应用法
粉煤灰的容重小,透水性较好,静力抗剪强度较高,压缩性较低。用粉煤灰、碎石等材料和水泥进行搅拌,可形成的水泥桩,这种水泥桩强度较大,有利于稳定地基。粉煤灰有效的解决了软土地基中的问题,并且操作便利、简洁,实用性较强。但是利用粉煤灰做成粉煤灰碎石桩存在一定的缺陷,一些技术人员没有合理的计算好泵送连接接软管的长度,施工过程中则会导致软管出现堵塞的现象,一些软管在遭受巨大的压力的条件下易发生爆裂和破损,严重造成施工材料的浪费。除了粉煤灰碎石桩,粉煤灰的运用还有固结桩,固结桩的制造成本较低,施工人员也可以根据不同的软土层来改变任意形状。粉煤灰也是二灰桩更高的重要材料之一,二灰桩由粉煤灰、石膏、水泥加