1.洛阳城市建设勘察设计院有限公司471023
2.北京城建设计发展集团股份有限郑州分公司450018
摘要:路基是一个工程的基础所在,其质量的好坏直接影响路面的质量和道路的使用寿命。软土地基是路面施工中不可避免会遇到的自然条件,当前已经研发出较多的软基加固技术,能够应对软土地基给市政道路施工带来的阻碍。但是不可否认的是,软土地基的性质有些微的差距,需要针对市政道路施工的具体情况,从经济效益出发,采用最佳的软基加固技术。
关键词:软基加固技术;市政道路;施工应用
1导言
在市政道路建设中各个环节之间的联系都是非常紧密的,一个环节出现问题会对其他环节乃至整个工程产生严重的影响。一直以来软土地基都是市政道路施工建设过程中所勉励的一个关键技术难题,不同的加固技术及加固工艺施工质量都会对市政道路的整体质量产生很大的影响。为避免软土地基施工及其使用过程中出现问题及安全事故,相关部门及施工企业都对市政道路软基处理提起了高度的重视。不同的软土地基适合用不同的软土地基加固处理方式进行处理,同时,在确定所用的处理方式后施工过程中还应提高软基处理的施工质量,只有这样才能从根本上确保软基处理质量。
2软土地基的特点
2.1软土地基具有天然的含水量,存在较大的缝隙
软土地基的承载能力主要取决于土质的含水量以及土质之间空隙的大小,在很大程度上,含水量过多以及缝隙较大都会对软土地基造成严重的影响。一般来说,软土地基的主要组成部分包括粉土、薪土等,在这些土质中大多包含了一些带负电的组成,而且该土质还存在加大的缝隙,对空气中的水分吸收能力较强,使更多的水分停留在软土地基中,从而增加了软土地基的含水量。
2.2软土地基的流动性加强
软土地基的另一个特性就是流动较强,即使是被处理过的软土地基,也有较强的流动性存在。流动性加强会增加其受损的程度,软土地基承载的外力和重力随着时间的推移,对加深对软土地基的损坏程度。如果不能及时对流动性较强的软土地基进行加固处理,就会在一定程度上增加道路施工的进度,并且会出现软土地基坍塌等现象,严重影响了施工进程以及施工的整体质量。
2.3软土地基具有较高的压缩系数以及较低的抗剪强度
一般情况下,软土地基的抗压能力强且抗剪能力弱,同时,软土地基还存在较大的缝隙,这种特殊的性质表现了软土地基较低的承载力。在市政道路的施工过程中,如果软土地基的承载能力或者强敌较低,那么在较大的压力下,就会造成软土地基塌落或者下陷的情况,严重阻碍了市政道路的发展,同时也带来了更多其他的负面影响。
3我国市政道路施工中软土地基沉降分析
实现对我国市政道路施工中软土地基的沉降系数的分析,对于采用何种加固技术具有指导意义。当前软土地基的沉降系数是随着路堤的填土高度的增加而产生变化的。常见的沉降氛围瞬时沉降、主固结沉降以及次固结沉降。其沉降拥有一定的变形量数据,可以通过实现的勘察以及数据计算得出。软土地基变形量=瞬时沉降+主固结沉降+次固结沉降。
3.1瞬时沉降的计算分析
瞬时沉降是指在道路施工中填土荷载加载瞬间产生的沉降,主要是由于当填土、施工过程中荷载加剧的瞬间监应变造成的软土内孔隙水未能及时排除而产生的土层的沉降。瞬时沉降没有对土体产生形变,仅仅是剪切变形。其主要属于弹性变形,可以利用弹性变形理论进行沉降量的计算。需要对荷载截面面积与形状计算系数、均布荷载以及土地弹性模量、土体的泊松比等进行计算分析。
3.2主固结沉降计算分析
该沉降方式主要是饱和黏土中的孔隙水在接受外部荷载时,孔隙水变少导致土地压力减少产生沉降变形。
3.3次固结沉降计算分析
对于次固结沉降变形而言,其主要是土体之间的骨架结构遭到外界的填土荷载所产生的蠕动变形。次固结沉降主要是出现在道路施工工程中的高塑性黏土中,而这种填土是在市政道路施工中较为常见的填土材质,因而整体而言,次固结沉降对于市政道路施工具有较大的影响。
4软基加固在市政道路中的应用
市政道路工程是国民经济发展的一个重要支撑,其发展会对国民经济产生一定的影响。近年来,随着有关新技术的应用软土加固施工技术得到了良好的发展,为提高市政道路施工质量提供了可靠的前提保证。同时,施工企业在施工过程中应对市政道路工程软基加固施工提起高度的重视,严格规范施工各个环节,这有在技术和实际施工过程中都严格要求才能进一步提高市政道路的质量,现有的市政道路软土地基加固技术主要由以下几种:
4.1强夯技术
为了使地基的强度变得更大,需要通过重物来对其进行压实,这就是强夯处理技术。强夯法特点在于加固地基的效果好、适用处理各种地基、施工的设备简单、施工过程方便、节省施工劳力、缩短施工期短、节约施工材料和施工费用等。从国内外工程实践经验看,强夯法加固软土地基的关键性问题在于软土的粒径、土层的含水量。强夯法不适用于厚层淤泥质和淤泥软土地基的施工,对某些类型的软土强夯效果还是比较好的。强夯法不仅可以提高地基的强度,还可以增加土地的密实度,使得路堤趋于稳定而不会发生很大的变化。
4.2排水固结技术
软土地基的特点是土质很软,大多数都是由黏土和粘浆组成的。因此在对软土地基施工时,需要结合软土地基软的特性来仔细分析,制定一系列针对性的解决措施。排水固结技术分为堆载预压和真空预压。堆载预压是在增加土体总压力的基础上,来增加土体的有效应力。以土料、砂料或路堤自身作为荷载,对被加固的路基进行预压。软土地基在此附加荷载作用下,产生正的超孔隙水压力。经过一段时间后,超孔隙水压力逐渐消散,土中有效应力不断增长,地基土得以固结,产生垂直变形,同时强度也得到提高。而在真空预压过程中孔隙水压力降低、有效应力增加。在软基中覆盖一层不透气的薄膜,在膜下抽真空,形成压力差,这个压力差称之为“真空度”,在砂垫层中形成的真空度通过垂直排水通道向下传递,从而引起土中孔隙水压力降低,使土体孔隙中的气和水沿着垂直排水通道渗流,最后汇至砂垫层被泵抽出,达到排水固结的效果。
4.3换填技术
换填技术就是通过清理下层的软土地基并有合理有效的方法对其进行清理,在对其完全清理之后在把稳定性好、透水性强和承载能力好的材料填到之前清理的地方。在进行换填时,不仅需要考虑施工的进度,还要避免影响道路的质量。换填法适用于浅层地基处理,包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。机械开挖基坑时,出现超挖现象,使垫层的下卧土层发生扰动,降低了基底软土的强度。
4.4搅拌技术
在处理软土地基时,需要利用先进的设备来对土质进行搅拌,这种方法不仅仅操作方便,而且省时省力,因此很多建筑企业都比较青睐这种方法,所以搅拌技术在软土地基施工过程中起着非常重要的作用。软土地基在被搅拌设备进行深度的搅拌时,为了使得软土地基的土质能够得到一定程度上的改善常常往里加入一些固化剂,合理的控制搅拌的时间,时间过长或过短都会导致固化剂失去效果,而且搅拌技术也适用于其他方面的施工项目。
5结束语
综上所述,对于市政道路建设而言,软土地基的处理技术是非常关键的步骤之一。针对软土地基加固技术来说,选择合适、科学的加固技术,严谨地把控好每一个施工流程,都是重中之重。当然,在整个施工过程中,还需要提高施工人员的责任意识以及相关的技术操作水平,防止严重的安全隐患以及重大的质量缺陷,严格遵守施工标准,有利于保证市政道路施工的整体质量。
参考文献
[1]乔晓敏.软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].绿色环保建材,2017(2):70.
[2]姚润霞.市政道路施工中软基加固技术的应用[J].低碳世界,2017(6):217-218.
[3]徐注.软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].无线互联科技,2015(4):132-133.