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摘要:软基在沿海城市市政道路工程建设施工中较为常见,因其物理力学性质差且易引发病害,若对其处理不当会对工程整体质量造成严重影响,存在的安全隐患同样不可忽视。由此可见,在软基地质条件下对市政道路工程施工技术进行深入探讨具有重要的现实意义。
关键词:市政道路;软基;处理方法
引言
在道路施工过程中,由于受到我国土地资源、地质条件、自然环境等因素的影响,道路工程存在一定程度的起伏。软基即是阻碍施工过程顺利进展的一大难点。若对软基处理不当引起道路桥梁坍塌、损坏严重等都不可避免。因此,在道路工程中,安全高效地处理好软基是道路工程质量的重要保障。
1工程概况
受大洼区(发包人)的委托,盘锦市建筑勘察设计研究院(乙方)承担了大洼区清水河景观路工程1#-5#桥场地进行岩土工程详细勘察。
工程场地位于大洼区清水镇。拟建工程如下:1#桥,长17m,宽9m,拟采用浅基础;
2#桥,长6.6m,宽8m,拟采用浅基础;3#桥,长6.6m,宽8m,拟采用浅基础;
4#桥,长14m,宽9m,拟采用浅基础;5#桥,长14m,宽9m,拟采用浅基础;详见建筑物及勘探点平面位置图。
本建筑工程建筑物重要性等级为三级、场地复杂程度等级为二级场地,地基复杂程度等级为二级,依据岩土勘察规范,划分本次岩土工程勘察等级为乙级。
2场地工程地质条件
2.1地基土的构成与特征
①杂填土:杂色,主要由建筑垃圾组成,结构松散,欠固结。层底标高0.63~2.56m,层厚0.50~0.90m,连续分布。
②粉质粘土夹粉土:黄褐色,软塑~流塑,摇振反应无,切面有光泽,干强度中等,韧性中等。夹粉土,中密状态,该层土质较不均匀。层底埋深2.70m~3.60m,层厚2.20m~2.70m,连续分布。
③粉质粘土夹粉土:灰色,软塑~流塑,摇振反应无,切面有光泽,干强度中等,韧性中等。夹粉土,中密状态,该层土质较不均匀。层底埋深8.30m~16.80m,层厚5.20m~14.00m,连续分布。
④粉砂夹粉土:灰色,饱和,松散~中密状态,主要成分以石英及长石为主;夹粉土饱和,密实状态,摇振反应无,切面有光泽,干强度中等,韧性中等。连续分布。层底埋深15.80m~18.50m,层厚1.70m~8.30m,连续分布。
⑤粉细砂:灰色,饱和,中密~密实状态,主要成分以石英及长石为主;夹粉土饱和,密实状态,摇振反应无,切面有光泽,干强度中等,韧性中等。连续分布。本次勘察该土层深度未揭穿,最大揭露深度20.00m,最大揭露厚度1.50m。
2.2水文地质条件
本场地地下水类型属第四纪孔隙潜水,主要受大气降水和地表水的下渗补给,以蒸发、地下径流为主要排泄方式,本次勘察钻孔内稳定水位埋深为0.50m~1.20m,水位随季节变化幅度较为明显(年变化幅度0.50~1.00m),丰水季节水位略有回升。
根据地下水水质分析结果可知,按照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2017)(2017年版)对混凝土结构的腐蚀性评价标准,在Ⅱ类环境时,地下水对混凝土结构有微腐蚀性;对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价标准,在干湿交潜作用的情况下有弱腐蚀性,在长期浸水时有微腐蚀性。防护时应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范(GB50046)》的规定。
土体腐蚀性分析,在Ⅱ类环境时,土体对混凝土结构有微腐蚀性;对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性。
2.3不良地质现象
根据勘察结果表明,拟建场地地形平坦,场地周围无其它对场地稳定有影响的不良地质作用,场地及地层结构稳定,适宜建筑。
2.4地基土承载力特征值及压缩性指标
本次勘察,主要采用标准贯入试验、土层取原状样及砂层取扰动样的方法进行物理力学性质试验(试验结果见表1《土工试验综合成果表》),并结合当地建筑经验提出地基土的物理力学性质。
表1地基土承载力特征值及压缩性指标统计表
注:以上压缩模量Es为100~200kPa间的压缩模量。黏性土压缩模量为Es,砂土变形模量为E0。其中②、③层压缩模量为土工试验平均值,④、⑤层砂土变形模量为经验值。
3市政道路软基处理方法
3.1水泥搅拌桩法
软基加固技术主要采用水泥作为固化剂,水泥搅拌桩采用水泥土与水泥的混合物,采用特殊的搅拌机械设备。复合地基形成的复合地基可以提高软基的弹性模量,强度和承载力。根据不同的施工工艺,水泥搅拌桩法可分为浆料混合法和粉末喷涂法,后者应用广泛。通过将水泥粉末和土壤颗粒掺入钻孔中,软基具有良好的承载能力。软基加固技术特别适用于泥炭土,极软土和软土等高含水量软基的处理。粉末喷涂混合方法可有效提高地基加固效果。
3.2高压喷射注装法
该工程钻机主要用于在待处理的软基上钻孔,然后在钻井深度达到预定位置后进行高压泥浆注入。这种软基处理技术相对简单,可以通过机械力搅拌在浆液和软基之间形成复合地基,有利于提高软基的稳定性和强度。在注浆的情况下,必须保证泥浆与软土的有效融合,因此,在灌浆过程中,必须给软土泥浆充分的固化时间,避免外力的干扰。确保复合地基具有良好的强度和硬度。
3.3强夯处理方法
在道路施工过程中也会遇到部分较为尴尬的地基,孔隙大、水分多等的软基就是其中的表现之一。对付这种尴尬地基,强夯处理方法是较为理想的方法之一。由于这种软基也会经常出现,故此强夯处理方法已经适用得较为成熟。这种处理方法主要是以重力将软土压实的原理为支撑。高空重物落下时,其产生了强大的冲击力量,直接压制在软基上,这种压力足够让软土挤压,缩小孔隙,并开通一条排水通道,使之排出,而后土壤加快凝结的速度。在这种处理方法下,地基凝固的深度比普通的多出5.50m至10.5m之间,压缩减少了2~8倍,使整体的地基强度大大提升,至少为原来的3倍以上。在这种强夯处理方法,操作方便,依靠的辅助工具也容易得到,还能使土壤快速凝固,大大加强了土壤的承载能力,在未来的使用中被寄予了厚望。但也避免不了白璧微瑕的现象,这种方法的振动大,有一定的影响。
4结论与建议
1)该场地地势平坦,场地土类型为中软场地土,建筑场地类别为Ⅱ类,属于抗震不利地段。该场地无不良地质作用,场地和地层结构稳定,适宜进行本工程的建设。
2)本区地震设防烈度为7度,设计地震分组为第二组,设计地震基本加速度值为0.10g。设计特征周期Tg为0.40s。该场地粉土及砂土轻微液化,液化指数0.60~3.15。
3)根据本场地实测的地下水水质分析结果可知,在Ⅱ类环境时,地下水对混凝土结构有微腐蚀性;对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价标准,在干湿交潜作用的情况下有弱腐蚀性,在长期浸水时有微腐蚀性。土对混凝土结构有微腐蚀性;对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性。
4)本场地标准冻结深度为1.10m。
5)根据场地地基条件及拟建建筑物的荷载情况,对于本工程的拟建建筑物建议采用筏形基础,以粉质粘土夹粉土②层为天然地基浅基础持力层,设计时应考虑不均匀沉降,同时应做好地基验算,并采取相应措施。该层如满足设计要求,可以作为浅基础的持力层予以利用。
6)在基础施工中应避免基槽浸水和长期曝晒,以及人为的扰动。
7)基槽开挖后应及时通知勘察、设计单位、会同各有关部门,做好基槽检验工作。必要时进行施工阶段的补充勘察。
8)勘察场区地表存在厚度不等的杂填土,应全部清除,如果局部挖深超过设计底标高,建议撼砂处理至设计底标高。
结语
综上所述,软基施工技术在市政道路施工中具有重要的应用价值,应该受到相关部门的重视。根据实际情况采取科学合理的处理措施,为我国交通事业的健康发展奠定良好的基础。
参考文献:
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