林穎艷
摘要:我國道路建設發展至今已經取得了非常不錯的成就,為我國基礎建設的快速發展貢獻了非常大的力量。伴隨著城市建設步伐越來越快,道路建設項目越來越多,為了推動我國交通樞紐建設的不斷完善,城市道路的施工質量尤為重要。在城市道路施工建設當中,軟土地基是一種常見的地質類型,這種地基不但空隙比較大,硬度差,而且滲透性能也不好,如果不加大施工技術研究,那么必然會對城市道路施工建設的整體質量造成不良影響,甚至埋下巨大的安全隱患,對城市道路的結構造成不良影響,威脅行車安全,從而造成極其嚴重的后果。因此,城市道路建設施工企業必須要重視軟土地基施工處理,從而保障城市道路的使用壽命及性能。
關鍵詞:城市道路;軟基處理;應用
引言
我國整體經濟建設最近幾年發展非常迅速,離不開各行業的支持和政策的扶持,同時改善我國民生。軟土地基不利于城市道路的穩定性,會導致城市道路的損壞,影響道路的安全。為此,如果城市道路建設過程中出現軟土地基,就會采用施工相關施工技術改變地基的性能,滿足城市道路的建設需要。
1軟基特點
1.高含水性和高壓縮性:天然含水量高是軟基最基本的特征,天然含水量大于液限。軟基高含水性的基本特性決定了軟基具有高壓縮性、低強度的性能,因此軟基的空隙率較大,易被壓縮且不穩定。2.低透水性:軟基的滲透性低,軟基的液限沒有可以區分性的特征,使得道路沉降時間長且初期的空隙水壓力較大,影響結構穩定。3.固結速度緩慢:固結是指土體受到荷載作用,起初外力全部由孔隙水壓力承受,當水分逐漸排出,土骨架逐漸承受荷載而產生有效應力,這種孔隙的壓力減小有效應力增大的過程稱為土的固結。在荷載的長期發展作用下,土體的體積會隨時間開始發生變化,體系的水壓力逐漸減小,土體逐漸被壓縮,因為軟土透水性低、排水較緩慢、空隙水壓力的消散緩慢,因此土體固結速度緩慢。
2軟基造成的危害
軟基的主要危害之一就是其承載力低,變形量較大,尤其是不均勻的變形量較大,并且其變形平衡穩定的時間相當長,幾年乃至幾十年。城市道路路基的高強度與其穩定性將會對基層、表面以及道路延伸的使用壽命產生直接的影響。假若城市道路路基基層處于軟土路基上,在重型荷載的相互反復作用下,路基土壤就有可能被擠進路基底部,降低路基的硬度,從而造成路面受到嚴重的破壞。底下的軟基必須進行處理,否則即使道路表面壓實度達到要求,彎沉卻難以達標,就會造成沉陷和開裂。短期可能看不出來,時間一長就會顯現。
3城市道路中軟基處理的應用
3.1采用真空預壓法處理軟土地基
在軟土地基上鋪設砂礫,砂礫要具有良好的透水性,避免產生積水。砂石鋪設完成后,還應覆蓋防滲膜。選用性能達到工作標準的設備,在膜內形成真空操作區。真空層預壓法在軟土地基中形成負壓層后,在荷載作用下,土體承受負壓,既可收緊土體,又可防止土的壓實破壞地基結構,因為許多軟土基礎方法在應用過程中會產生剪切力,破壞土體結構,影響土體結構的整體穩定性。
3.2CFG樁施工質量控制措施
1.結合當地的施工地質條件和具體的情況,合理地確定CFG成樁作業工藝,嚴格做好各個環節的管理和控制,只要是任何環節存在問題,都會影響施工的質量。不同地質條件和環境的施工,采取的成樁工藝有著明顯的差異。因此,要想保持成樁工藝合格,就要做好勘探結果的嚴格管理和控制。2.保證褥墊層結構的質量合格。褥墊層作業環節,應該選擇使用中砂、粗砂、級配砂等達到工程要求,硬度與強度符合標準,禁止使用卵石結構,最大粒徑控制在3cm以下,其厚度為樁體直徑的40%-60%,攤鋪施工結束后,開始靜壓作業,保證整個結構的鋪設施工達到均勻的標準。3.進行提鉆、拔管的速度管控。從實際案例分析發現,如果拔管速度比較慢,會導致漿液不能達到均勻性的要求,而速度過高,會造成樁體直徑減小、縮頸斷樁等問題。一般來說,拔管速度為1.2-1.5m/min能夠達到標準要求。成孔作業環節,根據需要保證泵送速度與拔管速度相同,禁止出現提前拔管的情況。
3.3粉噴樁技術
采用粉噴樁技術處理軟土地基,使地基的表面具有較強的抗壓性。在具體的施工過程中,就是發揮固化劑的作用,在特殊的壓力作用下將固化劑逐漸壓入地基中,固化劑與水產生化學反應后,使得軟土地基產生固結。軟土地基的土壤中有較高的含水量,將其中的水分排除一些,可以起到加固作用。在城市道路施工過程中對軟土地基進行排水作業,在壓力作用下將土壤中的水分排出,同時進行砂墊層施工,可以有效地避免軟土沉降,提高地基的穩定性。
3.4堆載預壓處理技術
該技術通過對軟土增加荷載,能夠讓軟土地基固結沉降,提升軟土地基的強度,直到高于設計的強度需求,以及確保后續施工工序的順利展開。在軟土地基達到標準強度之后,再將荷載除去。使用該方法對地基進行處理,一般并不會有比較大的沉降出現,因此地基會比較穩定,在施工過程中,為了控制成本,也可以使用回填土來作為堆載材料。而在堆載的工作中,需要采用分層分級增加荷載的方式,并且要對荷載進行嚴格的控制,防止有嚴重的剪切破壞出現,避免對地基強度造成影響。
3.5灌漿法的應用
針對城市道路當中軟土地質非常嚴重的路段,可以運用灌漿法來進行處理。這種方式的應用,主要是要求施工人員依據電化學原理,采用粉噴法將水泥砂漿灌送進軟土地基的孔隙當中,以此使其松散的土層性質得以改變,使軟土地基的強度能夠得到提升。這種方法操作起來比較簡單,所以在城市道路工程的軟土地基處理當中應用也越來越廣泛。不過,施工人員應該注意,在進行灌漿操作時應該選擇使用性能良好的電鉆,并且要嚴格依據設計來固定好灌漿的位置,嚴格控制所灌入的水泥砂漿的量。
3.6置換法
置換法又含振沖置換法、換填法、夯(擠)置換法。就是把那些表層不良的土壤路基和泥土全部進行挖掘回填出去,然后再再次回填那些具有較佳壓密特性的土壤,并對其進行一次填土壓實或二次填土夯實,形成一個良好的具有支撐力的土層。從而大大改善了路基的承載力,增強了其抵抗變形的保護能力及穩定性。置換法適用于軟弱路基上的填方工程。
3.7振沖碎石樁
振沖碎石樁是用碎石材料或碎石直接填筑樁基,不僅可以改善地基的排水條件,而且可以加速地基振動時超靜孔隙水壓力的消散速度,地基的抗震和防止液化問題均有較好改善,同時樁間土的固結也更快,強度更高。由于振沖法在施工中,特別是在粘性土施工中,污水和污泥的排放量較大,故在人口稠密或無污泥的情況下,使用有一定的限度。對較厚的軟土地基,由于樁間土的側限阻力低而使樁體難以獲得必要的密實度,樁間土的擠密效果也較差,并且還有較長的時效作用,因而加固效果不是太好。
結語
對于軟土地基處理方案,必須注意不同斷面之間的過渡處理,以減少沉降差異。如果單一處理方案不能滿足軟土地基的穩定和沉降要求時,也可以考慮多種處理措施組合運用。
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