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摘要:本文通过对市政工程中软土地基的危害及其处理施工方法与适用范围进行分析对比,结合现实案例进行分析,掌握地基处理关键技术,为后续类似工程提供借鉴。
关键词:市政工程;软土地基;强夯法;施工流程地基沉降量
前言
我国软土地基分布面积比较广,给市政道路工程的施工活动带来了很大阻碍,为了保证市政道路的安全运营,必须要采取科学的措施,对软土地基进行加固处理。建筑行业的发展无时不在进步,建筑的技术也无可不再更新,我们一定追寻合理有效的办法去应对软土地区路基施工会遇到的问题,要切合实际,保证工程的质量,因为道路和国家的发展人民的生活息息相关我一定要对工程的质量高度重视。
1、软土地基造成的危害
从力学的角度来看,软土地基存在以下的问题,第一点软土路基的稳定性,在软土地区路基施工的过程中我们会遇到很多问题,但是最为严重的应该是,因为土质柔软,导致土地的结构不太稳定,力的荷载承受程度小,会造成路基的变行断裂等问题,土质的稳定性不高致使土地上路基的稳定性也不高。
1.1浸水沉陷问题
软土地基在使用时,会出现排水不通的问题,进而导致水流入市政道路。一旦市政道路的行车压力增大、路基负载能力不足,便会发生衔接处沉降的问题,路面会发生不规则的沉降和变形,进而引发路面开裂的情况。
1.2剪切拉裂破坏
受到振动或自身质量过大问题的影响,软土地基会受到破坏,进而使边坡发生土体凸隆的情况。在发生土体强化下降的问题时,软土层整体都会下滑,且在这个过程中路基也会有不规则沉降。此外,剪切拉裂破坏会导致整个路面发生裂缝问题,且各条裂缝之间是互相连通的,只要一边的裂缝遭受难以承受的重压,则必然会导致整个市政道路瘫痪。
2市政工程中软土地基的施工技术的运用
软土地基进行处理主要是想达到控制沉降、变形和增加强度、抗滑力的目的。根据加固原理常用的软土地基处理方法可分为:强夯法、灌入固化物法、排水固结法等方法。
2.1强夯法
本方法为选用重锤从相应高度下落对土层进行夯击,达到土质快速固结的方法,也叫动力固结法。其工作原理为:通过起吊机械,将重锤(10~40t)提升至(10~40m)高,然后让重锤自由下落,在夯击力与冲击波的影响下,对土层进行夯实作业,通常用来处理砂性土、非饱和黏性土及杂填土的软岩地基。在非饱和黏性土地基常用不间断夯击或分遍间歇夯击的方式施工。夯实次数、深度可以利用现场试验的方式进行确定。一般情况下,如夯实能量为100kN・m~200kN・m,夯实有效深度可控制在3~6m之间。
强夯法施工流程:施工场地清理与平整→场地高程测量及施工夯点位置标注→起重机就位放置夯锤于夯点→夯前锤顶高程测量→起吊夯锤→脱钩装置开启→吊钩放下→锤顶高程测量→完成夯点夯击作业。如在测量时发现坑底偏移现象,必须对坑底进行平整作业,避免夯锤施工误差的产生。
2.2粉喷桩法
粉喷桩法属于灌入固化物法的一种,往往应用于饱和软黏土加固施工中。其工作原理为:将加固料通过压缩空气送到软土中并与软土搅拌充分混合,通过固化剂与软土之间的相应反应,硬结软土,确保地基的整体性和强度。常用的固化剂主要材料为水泥、石灰等。
其施工流程:(1)桩机就位:测量粉喷桩位置,架设粉喷桩机械,确保其安装稳定性。通过技术手段矫正水平度和垂直度,确保桩机定位准确。(2)钻进:启动空压机,将双螺旋搅拌头钻进至桩底设计标高,钻头原地旋转,不能停钻。(3)加入固化剂并搅拌:钻机反向转动,启动送灰机后开始输送固化剂,当固化剂到达喷灰口时钻头开始提升。提升过程中,遵循相关规定,对调速电机进行调节。在提升作业时添加固化剂、搅拌工作同时进行以确保充分搅拌软土与固化材料充分混合。(4)复搅及复喷:钻机正转下钻复搅,反转提钻复喷,达到设计重复数次。(5)停机:钻头提升至桩顶标高下0.5m时,停止发送器孔内喷射粉料作业,原位搅拌2min,充分利用管内余灰喷搅,钻头提离地面0.2m。完成成桩作业。
为保证作业安全,本桩孔作业完毕后,应等待全部管道压力消除,钻机主电机停机后进行移位,在新桩孔位置重复以上流程,直至设计范围内地基处理完毕。
2.3排水固结法
排水固结法的原理是:在载荷的影响下,通过竖向和横向的排水通道,缓慢地将土体内孔隙水除去,降低土体孔隙比例,达到固结地基和提升地基强度的目的。本方法常用于饱和软弱土层地基处理中。排水固结法可以较好的解决沉降和稳定问题,所以应用比较广泛。但由于一般的泥炭土质软弱土层渗透性较低,排水效果不理想,不适用该技术。在选用排水固结法进行软土地基处理时,应先对其作业原理、应用环境进行分析。在施工中为提升土体固结的速度,可将排水设施增设到天然土层内,将排水长度大大降低,以达到快速固结、缩短工期的目的。以袋装砂井施工为例,其施工流程如下:场地清理及放样―砂井就位与压管―填砂袋―成井检查与补砂。
3市政工程施工中软土地基施工的质量控制
(1)在采用强夯法处理软土地基时,填筑料应当混合均匀并对其含水量进行有效控制。当填料水分不符合规定时,应采取措施加以解决。分层虚铺厚度应根据选用的夯压机械进进行确定,各层的碾压次数要达到设计规定。通过严格施工的质量控制可以效控制软土地基的含水率,提升地基承载能力。
(2)在排水固结法处理软土地基时,应当控制施工速度和加载速率。加载速度和加载间隔可以通过现场加载试验进行确定,通过对加载速度和加载间隔的控制可以掌握地基沉降规律并避免塑流挤出现象。
(3)质量控制的核心是以人为本人,施工人员素质是影响工程质量的重要因素之一。在市政工程软基处理施工中,充分发挥人的积极性、创造性和责任感,提高施工队伍的素质对施工质量的控制有着至关重要的作用。
珠三角地区某工程,软土基层厚度为7米,根据设计采用深层搅拌桩,所以沉降得到了合理的控制,在新区路段,软土基层厚度为3米,对此部分的沉降量进行了观测统计,沉降量均匀且稳定。
4软土地基施工技术取得的效益及意义
随着对软土地基施工技术的不断改革和完善,我们在实际工程中已取得了不少的经验,通过不断完善软土地基的施工技术,在施工工艺方面、施工机械器具方面、施工效率方面都得到了提高。各施工单位因地制宜发展了一系列的对软土地基处理的技术,给市政工程带来了良好的效益的同时,也给社会产生了诸多的经济效益,为市政工程对软土地基的处理奠定下了丰富的经验。
在市政工程的道路施工阶段,常常会遇到条件差的地基,如软土地基,软土地基在实际施工时容易出现破坏和失稳现象,无非极大地增加了施工难度,它具有含水率高、透水性差、抗剪前强度低等特征。在路基的施工中,由于沉降不均匀会引起失稳现象,严重时会导致路基整体的坍塌,极大的危害到了道路的安全,因此,对软土地基的处理具有非常重要的意义,是施工中不可避免的环节,通过处理必须使其稳定性和使用性满足要求,从而保证道路使用时减少甚至排除沉降的可能性,提高车辆行驶的安全性。
5、结语
随着社会经济发展速度的不断提升,对市政工程建设提出新要求,软基处理技术作为市政工程地基处理的重要方式,软土地基处理效果的好坏直接影响市政工程功能的实现,所以施工单位需高度重视软土地基的处理。在软土地基施工中,要充分进行地质调查,明确软土的类型和特性,选用恰当的处理方式和施工工艺,严格质量管控,确保软土地基处理后合乎设计规范以提高市政工程的整体质量。
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