方 勇
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市政道路施工中軟基加固技術分析
方 勇
(滁州市市政公用設施運行管理處 安徽 滁州 239000)
眾所周知的是,我國幅員廣袤,每個地區(qū)之間的地質(zhì)條件存在著極大的差異。所以在道路的施工建設過程中,應充分考慮各地區(qū)的實際狀況,保證道路的使用安全,確保人們能夠安全出行。與此同時,人們對道路建設的質(zhì)量問題也愈加關心,而道路建設的發(fā)展對當前環(huán)境下的施工質(zhì)量提出了更高的標準,所以對軟土地基的加固技術不容忽視。本文筆者通過闡述軟土地基的特性,探討軟基加固技術在市政道路施工中的具體應用,以期為日后的市政市政道路建設提供借鑒。
市政道路;軟基;加固技術
21世紀以后,我國社會的變化非常巨大,為了滿足人們?nèi)找嫣岣叩慕煌ㄐ枰铣鲂行枨螅姓缆饭こ探ㄔO規(guī)模越來越大。但是,在建設過程中容易遇到軟土地基問題,軟土地基由于其自身特性的影響,因此容易產(chǎn)生路基沉降和路面裂縫等問題出現(xiàn),影響市政道路的正常使用,給人們的出行安全帶來不利影響?;诖?,下面將從軟土地基的特點出發(fā)展開探討,綜述如下。
市政道路工程與市政道路施工存在一定的不同之處,市政道路的建設通常都是在舊路、老路的基礎上對道路進行改造或者是重新鋪墊,這就是市政道路建設中經(jīng)常性會出現(xiàn)忽視軟地基處理的原因。所以針對于這一情況,我們首先應當仔細研究市政道路中軟土地基的特點:
(1)含水量比較高。與普通地基不同,軟土的含水量較大,這是軟土空隙大的主要原因。當前我國的軟土地基的主要組成成分是黏土和粉土,而黏土和粉土帶有大量的負電荷,很容易吸收空氣中的水分,然后將其滯留在土粒的表層,這樣就增大了軟土的含水量,間接地擴大了軟土顆粒之間的空隙。由于我國土地面積寬廣,不同地區(qū)的土質(zhì)存在很大的區(qū)別,有的區(qū)域的土質(zhì)的含水量較高,有的區(qū)域的含水量較低,因此,土質(zhì)的差異性比較大,尤其在南方的多雨地區(qū),空氣中的水蒸氣含量較大,很容易被軟土吸收,從而增大軟土之間的空隙,降低道路的承載力,增強土體的流動性,使軟土地基的穩(wěn)定性不足,極易發(fā)生道路塌陷現(xiàn)象,嚴重阻礙市政道路施工的正常進行。
(2)透水性差。軟土地基的特點之一就是這種地基含有的水分比較高,這種情況下就會導致這種地基的土壤透水性能較差。
(3)抗剪強度低。軟土地基除了透水性差問題外,在道路路基使用過程中,不僅會受到土應力作用,其內(nèi)部也會產(chǎn)生剪切力,直接影響路基質(zhì)量,但軟土路基內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較松散,密實度比較低,所以抵抗剪切強度的力也不高,故對軟土路基的支撐作用還是比較小的,并不能阻止軟土路基發(fā)生不均勻沉降。沉降比較明顯的地方荷載作用非常大,路面發(fā)生變形也是比較嚴重的。
軟土地基具有含水量高、滲水性差以及抗剪強度低等特點,在進行市政道路施工時,如果未對軟土地基進行科學有效的處理,則很容易引發(fā)地基的沉降問題。在施工前發(fā)生地基沉降,可能威脅著地表上的機械設備乃至施工人員。在施工結(jié)束后發(fā)生地基沉降,則勢必會造成施工材料的巨大浪費,影響施工進度。另一方面,在軟土地基的處理過程中,可能部分軟土地基在短時間內(nèi)不會發(fā)生沉降問題。但隨著軟土地基中含水量的增加以及自身滲透性的減弱,則很容易引發(fā)地基沉降。比如一些市政道路已經(jīng)投入使用一段時間,但由于在施工過程中沒有科學處理軟土地基,就容易為市政道路埋下安全隱患。在水泥混凝土或者瀝青混凝土等材料的重力作用下,加上車輛過載過速的影響,市政道路的地面塌陷問題隨之而來,輕則造成市政道路施工成本的增加,重則可能直接威脅過往車輛及駕乘人員的安全??梢姡谑姓缆肥┕み^程中,必須運用科學的方法來處理軟土地基。
換填置換技術的本質(zhì)是將軟土結(jié)構(gòu)進行全面置換,確保道路的穩(wěn)定性,在全面置換技術的支持下,選擇強度較高且滲水效果較好的硬土、砂礫以及砂石等等建筑材料進行及時補充,置換掉整個軟土層,確保整個軟土置換地基使用的穩(wěn)定性以及較高的強度。在使用置換技術的過程中,一定要重點注意區(qū)分適用情況,區(qū)域性軟土的土層厚度較小的情況下?lián)Q填置換技術的實施效果是最佳的,反之,如果軟土層的置換量過高,資金投入量會大大增大,相應的施工技術難度也就隨之上升,對于施工技術人員以及建筑企業(yè)來說是一個較大的難題,為此,在切實開展市政道路工程的換填置換技術前,要對道路區(qū)域的軟土層進行勘查和測量,從軟土層的面積以及厚度數(shù)據(jù)出發(fā),最終確定置換的數(shù)量,并最終確定經(jīng)濟投入的成本,結(jié)合建筑施工現(xiàn)場已有的施工材料,由內(nèi)部向外部置換施工,逐層壓實,以此來保障置換后的穩(wěn)定性以及強度,確保最后預估效果的視線,滿足市政道路工程建設質(zhì)量的需求。
強夯法根據(jù)其字面意思可以看出在使用該技術的時候需要借助重錘,使其做自由落體動作,夯錘頭部作用在軟土路基上,使軟土路基受到強有力的打擊,從而使整體結(jié)構(gòu)變得密實。在強夯中,要注意夯錘重量、夯錘落地高度以及夯實次數(shù)。強夯加固原理主要是軟土顆粒比較松散,分布空間有被壓縮的潛力,而在強夯中,通過空間壓縮,這些可以壓縮間的間隙會慢慢減小,直至互相之間變得緊湊,如此,軟土路基的空隙率會降低。另外,在夯點比較密集的地方,路基中的水也會隨著形成的小孔隙快速流出,以保證路基中的含水量滿足施工驗收標準。這種施工技術作用的軟土路基也是有限的,只能作用于粉土、雜填土、黃土等軟土。
排水固結(jié)法固法主要有以下幾種:
(1)塑料排水固結(jié)法。這種方法的本質(zhì)就是利用塑料排水板將地基中的流水疏通出去,通過這種方法可以提高市政道路路基土層的水流速度,使水流迅速的被排除到路基之外。塑料排水固結(jié)法可以有效地將土地中的水分排干,起到一定的固結(jié)作用,這種方法在市政道路軟土路基施工中是比較常用的施工方法。
(2)電滲排水固結(jié)法。這種方法則是利用直流電對水體中的電流起到導向作用,使得水體的流向統(tǒng)一,產(chǎn)生固結(jié)作用。不過這種施工技術容易產(chǎn)生安全隱患,因此很少在市政道路施工中使用。
(3)預壓固結(jié)法。這種方法可以分為超載、堆載、真空等三種形式。①超載預壓就是通過在路面上堆放一些承載力過大遠超過路面承載力的一些物體,然后有助于把市政道路路基中的水分排出,起到加固作用。②堆載施工與超載預壓原理類似,堆放的物體重量應該保持與路面承受力相同,然后在通過相應的施工技術進行處理,從而起到排水加固的作用。③真空處理是利用真空泵對軟土路基進行抽氣抽水,最后達到排水加固的目的。
現(xiàn)澆混凝土管樁施工技術就是振動沉管樁和振動沉模壁防滲墻兩種技術的有效結(jié)合,具有兩種技術共同的優(yōu)點。具體操作是在管樁中間填筑混凝土,而且混凝土的強度已經(jīng)達到了設計強度,之后,在管樁的頂部進行砂石層的鋪墊,并且在砂石層的中間還要放置土工格柵,以增大管樁的承載力?,F(xiàn)澆混凝土管樁技術還可以減少施工路程,強化管樁自身的強度,這種技術適合工期較短的市政道路施工工程,并且能確保施工質(zhì)量。和其它技術相比較,這種軟土加固技術更方便快捷,而且成本較小,在市政道路施工中優(yōu)點突出,成為當前路橋道路建設中最常用的技術。
一般情況下,可以把灌漿法分為以下幾種形式:壓密、滲透性、化學、電化學等灌漿法的處理手段。這樣處理技術在不同的軟土路基中有著不同的作用,因此在進行道路施工的環(huán)節(jié)中需要對路面的成因加以考慮之后在選擇合適的灌漿法來進行針對性的施工,從而確保施工的有效性。
除上述幾種技術外,粉煤灰碎石樁施工技術也是現(xiàn)階段應用比較普遍的軟基加固技術,其在長期的發(fā)展過程已經(jīng)相對成熟。施工流動性大、節(jié)省材料、對環(huán)境的負面影響小、施工強度高以及能收到極高的經(jīng)濟效益是粉煤灰碎石樁施工技術的顯著優(yōu)勢。它的主要應用則是將水泥、粉煤灰以及碎石等原材料按一定比例混合后進行均勻處理,在保證粘土利用有效性的基礎上將混合材料變成高粘度狀體,同時摻入軟土成分,形成復合墊層,以保證道路使用過程中的穩(wěn)定性。但在應用的過程中,容易出現(xiàn)泵管堵塞的狀況,為避免這種情況影響施工整體進度,在實際的施工過程中,要全方位考慮工程實況。
綜上所述,在進行市政道路施工時,不可避免的會遇到軟土地基的問題。軟土地基若處理不當,不僅會造成地基沉降或者變形,同時也威脅著市政道路的安全及穩(wěn)定性。因此,在軟土地基的處理中,應該采用科學的處理方法,有效提升地基夯實效果,保障地基的強度及硬度。
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it is well known that our country is vast in size and the geological conditions of each region are very different. Therefore, in the construction of roads, the actual conditions of each region should be fully taken into account to ensure the safety of road use, ensure that people can travel safely. At the same time, people are more and more concerned about the quality of road construction, and the development of road construction has raised higher standards for the quality of construction in the current environment, so the reinforcement technology of soft soil foundation can not be ignored. Based on the characteristics of soft soil foundation, this paper discusses the concrete application of soft foundation reinforcement technology in municipal road construction in order to provide reference for municipal road construction.
city road; Soft base; Reinforcement techniques
10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.10.068
U416
A
1672-9129(2017)10-0061-02