曾仲
摘 要:在城市建設(shè)過程中,道路工程起著非常重要的作用。道路工程技術(shù)的有效實施決定著城市的發(fā)展和人們的生活質(zhì)量,因此道路工程在市政建設(shè)中受到越來越多的關(guān)注。道路的軟土地基施工處理是市政道路施工的一項重要技術(shù),直接關(guān)系到日后道路的運行效果,但由于目前軟土地基處理不完善,道路使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)裂縫、斷裂以及塌陷等現(xiàn)象,對人們的日常生活造成一定影響。本文分析市政道路施工中軟土地基處理的主要工藝及注意事項,為后續(xù)的施工與管理提供必要的理論基礎(chǔ)與指導(dǎo)性意見。
關(guān)鍵詞:市政道路建設(shè);軟土地基;施工處理
一、前言
隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高和城市道路交通行業(yè)的不斷發(fā)展,人們對市政道路工程項目的質(zhì)量要求越來越高。但由于相關(guān)工程軟土地基的工程項目逐漸增多,處理工作上的問題也呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展特征。作為城市基礎(chǔ)設(shè)施之一,市政道路施工中軟土地基質(zhì)量的控制能夠有效提升工程整體的安全性,保障道路安全的基礎(chǔ)施工質(zhì)量。因此,在軟土地基處理工作中,應(yīng)該嚴格按照地質(zhì)特點,配合路基基礎(chǔ),把握處治原則,以保障道路安全的施工質(zhì)量為目的,有針對性地使用碎石樁、填換墊層及排水固結(jié)等方法提升軟土地基施工質(zhì)量。
二、軟土地基的概念
軟土地基是指強度低、壓縮量較高的軟弱土層,大多含有有機物質(zhì),包括軟土、沖填土及雜填土等三種類型,由于強度低,沉隱量大,單獨用作市政道路工程會帶來較大危害,因此一般要將其進行處理后才可作為市政道路的基礎(chǔ)。
(一)軟土
軟土一般指淤泥和淤泥質(zhì)土,均是由常年的沉積形成,孔隙率大,含水量高,強度低,抗壓系數(shù)高,滲透系數(shù)小,當其用于城市道路工程的地基時,無法承載道路的壓力,容易造成道路變形塌陷。此外,市政道路修建過程中,有時必須在較深的軟土地基上修建,若沒有計算好上面覆土層的厚度,再加上深層軟土呈力低,就需要經(jīng)過嚴格的周邊地質(zhì)考察,詳細規(guī)劃實施工作后才能開展。
(二)沖填土
沖填土是軟土的另一種表現(xiàn),類似于淤泥質(zhì)軟土,是由于河水、海洋等動態(tài)水沖積而成,大多為粘性土,也包括顆粒的卵石、河沙等。沖填土含有充足的水分,且由于粘性,水分無法輕易排出,強度低,不易固結(jié),壓縮性高,不能單獨用作道路工程的地基。
(三)雜填土
雜填土又叫做垃圾土,是由灰塵、建筑垃圾及工業(yè)廢料等生活中的各種垃圾堆積在一起形成的,屬于人造土類型。形成的物質(zhì)和條件千差萬別,因此沒有特定的形態(tài)和特質(zhì),形態(tài)不一且強度低,結(jié)構(gòu)松散,遇水容易變形,也不能單獨用作道路工程的地基。
三、市政道路施工中軟土地基的特點
軟土地基施工是整個市政道路施工中的重點和難點,但也是工程質(zhì)量的基礎(chǔ)保障。由于軟土具有孔隙大、含水量高、觸變性和流變性高、壓縮系數(shù)高及抗剪強度低等特點,在實際軟土工程施工中,各項異性特征明顯[1]。軟土地基是由淤泥和塵土等物質(zhì)混合而成,黏土部分有明顯層次感,特性沒有變化,橫向有各項同性,縱向有各項異性,同時軟土地基中塑性體積應(yīng)變特征明顯,內(nèi)部孔隙大,壓力稍微過大就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
四、市政道路施工中軟土地基施工出現(xiàn)的問題
市政道路施工受很多因素的影響,如軟土地基排水能力差、承受壓力小等,導(dǎo)致市政道路施工質(zhì)量下降。分析原因發(fā)現(xiàn),道路施工工人在具體施工過程時,對地質(zhì)勘察不夠深入,沒準確勘察到施工地段的土地基底,導(dǎo)致道路出現(xiàn)裂縫或者坍塌等現(xiàn)象;沒有充分了解軟土土層的分布和厚度,最終還會導(dǎo)致道路不平甚至沉降。軟土由于其自身特性,地基的承載能力很低,一旦發(fā)生產(chǎn)塌陷沉降等質(zhì)量問題,極易導(dǎo)致大面積路面失穩(wěn),容易引起交通事故。
五、常用的道路軟基處治技術(shù)
(一)換填墊層法
換填墊層法是將路基表面的軟土層置換成強度高,質(zhì)地硬而結(jié)實、耐侵蝕的礦渣、卵石及沙礫等,通過振動、強夯的形式將這些物質(zhì)壓實到地面中,增加路基壓實度。
(二)排水固結(jié)法
排水固結(jié)法是在道路軟土基礎(chǔ)上,設(shè)置排水設(shè)備或縱向沙井設(shè)備。當路面有水時,路基土體由于自重能夠?qū)⑼馏w內(nèi)孔隙中的水分通過這些裝置排出,最終實現(xiàn)路基土體的固結(jié)。
(三)水泥攪拌樁法
將水泥注入軟土基層中,通過不斷攪拌,將軟土語水泥混合均勻使其產(chǎn)生化學反應(yīng),改變軟土強度和硬度,從而提升路基軟弱層的強度。
(四)強夯法
把重物提升到一定高度,當重物下降時,下降過程能量發(fā)生變化,落于地面時對地表產(chǎn)生強夯作用,從而壓實土制,增加土體強度,滿足道路路基的實際工作強度需求。
六、市政道路施工中軟土地基施工的原則
為了改善市政道路質(zhì)量,首先要對軟土地基進行處理,只有當其質(zhì)量合格,滿足需求后,才能夠提高市政道路的質(zhì)量。為確保軟土地基的施工質(zhì)量,必須滿足如下原則。
(一)固化運用合理
市政道路施工容易出現(xiàn)沉降反應(yīng)的原因就是軟土強度小,無法滿足長期通車的應(yīng)力需求。雖然通過強夯法能夠壓實軟土,但這指標不治本,想要從根本上解決這一問題,就必須要改變軟土性質(zhì)。施工單位可以合理利用加強固化的方式對軟土進行處理,實際操作處理中,運用多種方法對其進行夯實,從而增強軟土應(yīng)力強度,降低沉降系數(shù)。
(二)強化軟土土地地基
當車輛通過路面時,車輛由于自身重量加上運行會對地面產(chǎn)生壓力,導(dǎo)致地面振動,這些振動會透過路面?zhèn)魉椭淋浕鶎樱L時間的振動會導(dǎo)致軟基層土壤結(jié)構(gòu)逐漸變松散,使之處于流動的土壤動力狀態(tài),從而加快軟基土壤結(jié)構(gòu)松散,降低其強度[2]。此時需要利用合理的模式來對軟土土地地基進行整改和強化,主要目標是將軟土土壤的孔隙壓縮,降低土壤水分含量,使土壤應(yīng)力增大,減低液化、發(fā)展為流動形變的機率。
(三)保證壓實工作到位,加強壓縮比
通過對土壤的壓實、粉噴樁以及客土技術(shù)能夠改變土壤的結(jié)構(gòu),將軟土性質(zhì)中不利于地基建設(shè)的點降到最低,控制軟土土壤壓縮比,將軟土壓縮效應(yīng)的影響降到最低,改善外部接卸應(yīng)力對道路地基的傷害。
七、市政道路施工中軟土地基施工處理技術(shù)研究
(一)軟土地基施工過程
1.確定軟土地基的處理方式
施工工作開展之前,首先要了解施工地點地質(zhì)特點,挖掘一定土方量,拿到技術(shù)部門檢測,在確定了土質(zhì)特征和性質(zhì)后,有針對性地設(shè)計施工計劃。對整個施工過程進行全程監(jiān)控,明確施工質(zhì)量和固定成效,重點關(guān)注軟土地基的特殊位置,進行重點加固,保證軟土地基更具有依從性[3]。
2.樁基的施工過程
施工方案確定后,根據(jù)施工過程安排樁基工作,采用一次性承臺進行樁基位置的確定、樁基的安裝、樁基的具體下樁操作等工作。該承臺一方面可以為后續(xù)的下樁工作提供平臺,另一方面該承臺為灌注工作提供了優(yōu)良的環(huán)境,促使施工工作快速高效的進行。考慮到施工時間及成本問題,承臺材質(zhì)最好能夠滿足木質(zhì)和鋼混均可使用的條件。
3.注重灌注管理
施工過程中,一般采用氣壓和液壓雙重控制來確保灌注過程的精準實施,同時為了確保灌注效果,采用多次分級灌注方式進行。液壓氣壓結(jié)合控制、多次分級輔助灌注的方式為后續(xù)的施工奠定了基礎(chǔ)。此外,還通過使用硅酸鹽、聚氨酯等新型材料,提高加固效果。
4.采用客土技術(shù)
客土技術(shù)把含水量高、沉降系數(shù)高的軟土進行整體轉(zhuǎn)換,同時配合整體剝離技術(shù)進行客土的更換,為施工工程的順利進行提供了保障。同時,通過混凝土和砂石墊石的方法重新搭建地基表層,從而降低地基沉降系數(shù),降低含水率,施工土壤更加符合施工的標準,使市政道路的安全性和穩(wěn)定性增大。
(二)軟土地基施工注意事項分析
1.注意表層處理技術(shù)
軟土地基施工工作進行時,首先通過強化的方式來對軟弱土層進行處理,然后再進行施工工作。這不僅能夠確保原材料使用效率,而且能夠加強地基的強度,從而實現(xiàn)軟土地基的加固。通常是將其沙礫石塊墊層和韌性方面的材料進行改善,目的是保證基層強度和質(zhì)量。
2.注意客土技術(shù)
客土技術(shù)將優(yōu)質(zhì)的土質(zhì)與軟土轉(zhuǎn)換,降低地基的沉降系數(shù)和含水量,保證客土基層的穩(wěn)定,但是當進行水下?lián)Q土工作時,需要用到不透水的材料,并且該材料厚度至少14cm,中心到兩側(cè)分層填筑。
3.注意強夯技術(shù)
強夯技術(shù)主要通過將重物放于高空,任其自由下落,此過程能量轉(zhuǎn)化為勢能-動能-勢能,重物最終落地產(chǎn)生的壓力對軟土進行了壓實,大大提高了土質(zhì)的承載能力,減少了土質(zhì)之間的孔隙,增加了強度,保障了土質(zhì)有效壓縮。同時,夯實技術(shù)操作簡單、效果顯著,在軟土地基施工處理中運用廣泛。
八、結(jié)語
隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,城市中各項基礎(chǔ)設(shè)施住逐漸完善,施工單位也開始重點關(guān)注軟土地基的處理。在市政道路施工過程中,必須要嚴格進行軟土地基的分析與處理。軟土地基處理的質(zhì)量直接決定了項目以后的施工效果及使用壽命,通過對施工過程各個環(huán)節(jié)進行處理技術(shù)研究,有效改善施工質(zhì)量。
參考文獻:
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[3]許力江.市政道路施工中軟土地基施工處理探析[J].建筑知識,2017(1).