身份证号码:51102419800904xxxx
摘要:软土地基又被称之为软粘土,是目前市政道路工程项目中存在的天然性障碍区,而随着近年来社会发展,使得对于市政道路地基的承载力度提出了更高的要求。与此同时在社会发展中,由于车辆荷载而引起的种种道路事故和道路故障现象也不断的出现,这不仅造成了严重的交通事故和道路质量隐患,因此在目前的道路工程建设中,在软土地基施工方面,必须要做好软土地基加固工作,以免由于路基承载力的影响而引起道路运行缺陷;本文针对市政公路工程中的软土地基加固技术进行阐述分析,以供参考。
关键词:市政道路;施工;软土地基;加固技术
1.软土地基概述
软土地基是诸多不良路基中的一种类型,其抗剪强度小,难以有效满足道路建成后的荷载强度需求,可能会因长期的交通压力作用而出现局部甚至整体剪切力变化。在该种情况下,地下环境会出现较大的变化,甚至可能会出现陷空、塌方等问题;道路路面,会因此而产生裂缝或者断裂现象,严重影响了市政道路的安全实用性。
2.市政道路施工的软基加固技术应用分析
2.1强夯法
强夯法是利用8吨到30吨的重锤对软土路基进行夯实,重锤在一定高度落下,在重锤自身重量及下落所形成的冲击能的作用下,软土路基中的水分被迅速排出,路基被固结夯实,提高了路基的强度,降低了路基的压缩性能。
2.1.1施工前的准备工作
根据工程实际情况选择合适的夯锤和落距,夯击击数根据工程填土高度进行确定,夯击遍数根据地基土质和平均夯击能确定,强夯间歇时间取决于加固土体中孔隙水压力消散所需的时间。相关参数设置好后,准备好施工机械设备;清理施工现场的废弃物,平整施工场地;结合施工图进行测量放线,确定夯点的具体位置。
2.1.2强夯法施工
通过试夯试验可确定工程强夯施工措施,选择合适的区域进行试夯,可分三个区进行试夯,强夯垫层材料选用碎石土和碎石,碎石土最大粒径在10cm以下,碎石粒径在2~10cm之间,含水、含泥量小于20%,试夯区首次摊铺厚度在55~75cm之间,末次摊铺厚度在25~45cm之间,设计总厚度为1m。三个试夯区点夯分两遍完成,单点击数一次完成,满夯分两遍完成。试夯结束后,对其进行检测,当达到设计要求时进行正式施工。施工场地清理好后,进行垫层的铺设,垫层材料一般选择松散性材料,例如粗颗粒的碎石、矿渣等,铺设的厚度在0.5~2.0m之间。确定并标出第一遍夯击点的位置,测量场地高程;起重机就位,使夯锤对准夯击点,测量锤顶标高,将夯锤起吊到预定高度,夯锤脱钩自由下落后放下吊钩;按设计要求进行每个夯点的夯击,完成全部夯击遍数后,用低能量满夯将地表土层夯实。
2.2土工合成材料
在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基的承载能力,同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基,在采用砂井及其他深层加固法之前,土工织物铺垫可作为前期处理,以提高施工的可能性。下承层应平整,摊铺时应拉直、平顺,紧贴下承层,不得扭曲、折皱。在斜坡上摊铺时,应保持一定松紧度。铺设土工合成材料,应在路堤每边各留一定长度,回折覆裹在已压实的填筑层面上,折回外露部分应用土覆盖。土工合成材料的连接,采用搭接时,搭接长度宜为300~600mm;采用缝接时,缝接宽度应不小于50mm,缝接强度应不低于土工合成材料的抗拉强度;采用粘结时,粘合宽度应不小于50mm,粘合强度应不低于土工合成材料的抗拉强度。施工中应采取措施防止土工合成材料受损,出现破损时应及时修补或更换。双层土工合成材料上、下层接缝应错开,错开长度应大于500mm。
2.3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。
2.4换填法
换填法地基处理是指当软土地基不能满足承载力和变形的要求,而软弱土层的厚度又大时,将路基或隧道底板以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后分层换填强度较高的砂或其他性能稳定、无侵蚀性的材料,并夯实至要求的密实度,以满足设计承载力和减少沉降量的要求。按回填材料的不同,垫层可分为:砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。其处理深度及换填材料须根据需换填的地基性质、设计要求及经济性来考虑,根据相关规范和有效振实深度理论,换填深度可控制在0.5~2m之间。笔者所参与的某项目的部分路段路基浅层存在腐殖土、淤泥质土,土质情况较差,不能满足压实度要求,经研究讨论,此段路基需进行换填处理。施工路段换填范围为车行道及车行道边线两侧2m范围,换填材料采用路基土或碎石砂,但需保证所用碎石的最大粒径不大于5cm。具体为:换填后标高在路床范围以下的,采用一般路基土换填;换填后标高在路床设计范围内的,则采用碎石砂换填至路床顶设计标高。换填深度按实际情况确定,最多不大于2m。处理后的地基承载力要求不少于120KPa。
3.结语
随着城市化建设的不断发展,推动了政道路的建设,但在软土地基施工中仍存在着一些问题需要解决,这就需要相关部门高度重视市政道路软土地基加固处理工作。近年来,市政道路软土地基加固技术不论在理论上,还是在实践上都取得了一定的成绩,且施工效果显著。为保证施工质量和安全,施工技术人员与实际工程地质情况相结合,全面考虑所有细节问题,以确保施工方案的合理性,避免发生安全隐患问题。
参考文献:
[1]李彰明.软土地基加固与质量控制[M].中国建筑工业出版社,2011.
[1]夏澍,舒旭光.针对城市道路施工中的软土地基加固技术的探讨[J].城市建筑,2015(35):296-296.
[2]何广迎.加强市政道路建设中软土地基加固处理方法的探讨[J].城市建筑,2013(12):249-249.