摘要:隨著我國經濟的不斷發展,人們對市政道路的要求也越來越高,而在進行施工時發現,軟土路基的處理成為了施工難題之一。在本文中,為了確保市政道路工程的施工質量,針對其軟土路基,陳述了5種常見的處理方法,以供參考。
關鍵詞:市政道路工程;軟土路基;施工技術
1前言
路基是道路建設中非常重要的組成環節,起到穩固路面與承載路面壓力的作用,因此保證其足夠的穩定性以及強度是保證軟土路基施工質量的首要環節。近年來,隨著我國經濟的快速發展,對市政道路工程的建設要求也越來越高,而在道路施工時發現,軟土路基的處理成為了道路建設中的難題之一。軟土路基的處理,直接關系到保持道路狀況良好,同時也關系到行車安全以及行車速度。如果軟土路基處理不好,就會到車輛及行人帶來安全隱患。因此,針對市政道路工程中的軟土路基,要想確保路基的施工質量,就必須采用適宜的處理方法,以提高整個市政道路工程的施工質量。
2軟土路基的特征
所謂軟土路基,就是軟土中被水所飽和的土孔隙中充滿著水分,由于土粒間的孔隙直徑小,使得孔隙中的水就依附在土粒的表面,在壓力的作用下,土粒間的水分會隨著時間的增長而使土的密度和強度增大,然后土固結。在軟土上修筑路基,如果不加以處理,且時間較短,就會使土粒間的水分無法及時排出來,其抗剪強度很低,一旦投入使用,在壓力的作用下就會使土體發生剪切破壞。一般,軟土天然含水量≥35%,天然孔隙比在>1.0,飽和度一般大于95%,剪切溫度<35kPa。
3市政道路工程中軟土路基施工技術
3.1表面排水處理法
對軟土路基進行表面處理,可提高地表強度,防止路基局部剪切變形,保證施工機械作業;同時盡可能把填土荷載均勻地分布于路基上。
對土質較好因含水量過大而導致的軟土路基,在填土之前,地表面開挖溝槽(開挖后回填透水性好的砂礫或碎石),排除地表水,同時降低路基表層部分的含水率。
若路基上部軟土層極薄且含水量大時,可在軟土路基上敷墊0.5-1.2m左右厚的砂墊層,因為砂墊層既能起到上部排水層作用,同時砂墊層又成為填土內的地下排水層,降低填土內的水位。在施工時,所鋪墊的砂墊層厚度要考慮到機械的重量及輪胎對地面的壓力等,一般,砂墊層法常與表層排水或敷墊材料等法并用。
若軟土路基土層不均勻的時候,這時可采用敷墊材料法,利用所敷墊材料(如化纖無紡布、土工布、玻璃纖維格柵等)的抗剪和拉抗力,均勻地支承填土荷載,減少路基局部沉降和側向變位,以提高路基的支承能力。
對于表層為粘性土的軟土路基,可在表層粘性土內滲入添加劑(如生石灰、熟石灰和水泥等),改善路基的壓縮性能和強度特性,保證施工機械的行駛,同時也可提高填土的穩定性及固結效果。
3.2排水砂墊層固結法
排水砂墊層法是在軟土路基中軟土層較薄的地段,鋪設一層級配良好的中粗砂,充分發揮砂的透水性能,起到砂墊層的作用。一般,砂的含泥量應不大于3%,一般不采用粉、細砂。砂墊層采用分層壓實施工。
砂墊層厚度:首先要滿足滲流水能及時地排出,同時應能起到持力層的作用。其實際的鋪蓋厚度要根據路基的具體情況而定。一般,砂墊層的厚度宜為30-50cm。
施工:(1)若路基承載力較好,可使用機械施工,即采用機械分堆攤鋪,用機械分成每一砂堆,然后用推土機或是人工攤鋪。(2)如果硬殼層承載力不足時,則采用順序推進鋪筑法。(3)如路基非常軟,則應先改進路基表面的持力條件,在路基表面鋪設筋網層,再鋪設砂墊層。
3.3粉噴樁加固法
粉噴樁加固法是一種新型的地基加固法,其是依據群樁原理,利用所制作而成的粉噴樁體本身和樁間土的共同作用來提高道路路基的承載力。其施工要點為:
1.在施工前應先仔細認真研讀施工場地的工程地質報告、土工試驗報告、室內配比試驗報告、粉噴樁設計樁位圖、原地面高程數據表、加固深度與停灰面高程以及測量資料等,以對施工場地和施工內容有個了解。
2.在了解了基本的情況后,第一步是清理場地。如場地低洼,應回填粘性土;如施工場地不能滿足機械行走要求時,應鋪設砂土或碎石墊層。
3.在施工過程中,要求粉噴樁所用的水泥應符合設計要求,并有產品合格證,并經室內檢驗合格才能使用,嚴禁使用受潮、結塊變質的加固料。
4.在施工前,應先試樁,通過試樁來確定粉噴樁的施工參數,即:鉆進速度、 提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴粉量、累計噴入量等。
5.在實際施工中,應根據施工圖文件中的所勘探的深度,以及粉噴鉆機在鉆進時電流的變化情況來確定粉噴樁的樁長。
3.4強夯法
強夯法就是指使用夯錘物對軟基開展強夯操作,以此來提高地基土的強度,降低土的壓縮性,改善土的抗液化條件,增加軟基的密實程度,進而有效的提高軟基的承載力,減少不均勻沉降現象的發生。一般,強夯法適用于低飽和粉土、素填土、粘性土、雜填土等軟土路基的加固。其施工要點為:
1.在正式施工之前,為確保夯實效果,應在地面上鋪設不小于1m的碎石土墊層。同時,一定要對施工地段進行放樣測量,明確夯實位置與間距。一般,夯實位置應按照三角形或正方形進行布置;夯點間的間距應根據地基土的性質和加固深度來確定,一般可取5-9m。
2.進行夯擊時,夯擊遍數應由試驗確定,最好夯實 3遍,從兩側向中間分排進行。
3.當夯實量達到1~2cm的時候;或是同一夯位最后兩擊的平均夯沉量<5c m,單點夯擊次數≮4擊;或是單位面積累計夯擊>2000 kN·m,夯坑深度> 120c m時,就可以停止夯實施工。
4.滿夯結束7 d后應對強夯處理地基取樣進行濕陷性系數、干密度、承載力等項目的檢測。其檢測頻率為500m鉆探一處,每隔 l m的深度范圍取樣。檢測標準如下:①濕陷性系數: 每處的平均值:δs≤0.005,最大值不超過 0.015。②干密度:強夯的平均值ρd≥1.58 g /cm3,最小值不小于1.50 g /cm3。
3.5預壓與堆載預壓法
預壓與堆載預壓法是指在飽和軟粘土路基上施加荷載后,孔隙水被緩慢排出,孔隙體積隨之逐漸減少,路基發生固結變形。同時隨著超靜水壓力逐漸消散,有效應力逐漸提高,路基土強度逐漸增長。在施工過程中,應注意以下幾點:(1)堆載面積要足夠大,頂面積不小于建筑物底面積,底面積也要適當加大。(2)嚴格控制加荷速率,一般加載速率應控制在0.1 m/d,避免部分堆載過高引起局部破壞。(3)對超軟粘性路基,荷載的大小、施工工藝要精心設計,以避免對土的擾動和破壞。(4)在施工前后,應注意加強施工觀測。前期,每層觀測一次,填至2.5 m時每天觀測一次至路基施工標高。 在堆載預壓期間,每3d 觀測一次直至預壓期結束。觀測時,一般是對地基的沉降觀測、水平位移觀測和孔隙壓力進行觀測,一般其觀測標準為:最大豎向變形率每天不應超過10mm;邊樁水平位移每天不應超過5mm;路基中孔壓不得超過預壓荷載的50%-60%。
綜上所述,道路工程中軟土路基的施工技術除了以上所列舉的5種方法外,還有很多,如:換填法、拋石擠淤法、豎向排水法、加筋法、高壓噴射注漿法、袋裝砂井加固法、碎石樁加固法等等。在實際的軟土路基施工中,應根據軟土路基具體的地質情況和變形特征、工程特性等,然后結合工程實際情況,采取相適宜的施工方案,以確保市政道路工程的施工質量。
參考文獻:
[1]甘宇航.強夯法施工技術在市政道路軟土路基處理中的應用[J].建材與裝飾,2013(4).
[2]王茜,張敬宇.市政道路軟土路基施工技術探討[J].華東科技,2013(9).
[3]肖瓊朝.粉噴樁在軟土路基處理中的應用[J].企業技術開發,2009(04).