袁鹏伟
北京路桥瑞通养护中心有限公司十处北京102100
摘要:随着社会的不断进步,经济的不断发展,我国城市化发展速度不断加快,城市化进程不断推进。在城市化不断推进的过程中,我国的公路建设正在不断完善,公路建设的不断完善不仅给人们的出行带来了极大的方便,而且促进了我国经济的进一步发展。公路成为我国经济发展中不可忽视的重要枢纽。但是我们应该清楚地认识到,在我国公路施工的过程中由于地形复杂,我们难免会遇到“软基”的问题。道路“软基”问题给我们道路施工造成较为严重的影响,因此,为了使得道路施工能够顺利、按时、保质保量的完成,本文根据自身的实践经验对道路施工中的“软基”加固施工技术应用进行了简要的分析。
关键词:道路施工;软基加固;技术应用
一、道路软基的特征
1、软基孔隙较大,内部含水量高
一般来说,道路软基的强度会非常低,道路软基中的孔隙较大。由于软基地质的主要成分包括粘土、粉土粒等,而且这些粘土、粉土粒表层含有一定的负电荷,带有的负电荷会吸收空气中含有的水分,水分在土壤中不易蒸发,导致土壤中含有的水分不断增加。这就使得土壤土粒的相互粘结性大大增强。
2、软基地质容易出现变形
由于软土地基土壤本身的强度很低、空隙较大,受到外力因素(踩压、打击等)和重力因素的共同作用下,在完成软土处理过程之后,软基地质的土壤随着时间的推移会出现一定的变形。在道路使用的过程中,由于长时间的“车来人往”,软土很容易发生流动,导致道路出现坍塌,危及到车辆、建筑、行人的安全。
二、软基加固施工技术
2.1强夯法
运用强夯法实现软基加固,主要是充分运用机械设备,其施工步骤主要是运用外界强冲击力使原有土质改变其结构,然后利用挤压的方式把周围的土质变成夯坑。综合工程实践可知,应用强夯法的成本较低,并且其操作起来十分简单,周期也较短,比较适合应用于软基加固处理。其主要施工原理包括动力密实、动力固结以及动力置换。
2.2预压法
一般使用预压法都是在粘土地基中,这一施工方法的主要特点是成本低、经济效益好,同时其加固效果也十分良好。运用预压法,主要是利用建筑地基内的排水体,或者是利用软土土质的天然透水性,通过建筑自重的方式、地表荷载的方式,来使地基中的水分完全被排出,从而提升土壤的密度以及地基的强度。但是这一施工技术的工期时间比较长,而且由于要计算填土处理所以需要使用大量材料,同时此方式还容易使地面出现沉降。
2.3混凝土管桩现浇
混凝土管桩现浇技术是一种新型技术,其目前在原土地基加固施工中得到了广泛的应用,该技术主要是结合了很多管桩技术,能够有效的对软土地基进行加固。这一技术的施工成本较低,同时还能够有效地提升道路施工质量,适应时代的发展需求。随着这一技术的逐渐成熟,相关施工人员开始控制混凝土管桩的直径测量,并且同时也控制其加固深度,这一举措使混凝土管桩现浇技术更加完善,有效地提升了施工质量。
2.4制作粉煤灰碎石桩
目前来说通过制作粉煤灰碎石桩的方式来实现软土基道路加固是比较普遍的,这一技术发展到现在已经十分成熟,在进行软土及道路加固时应用也十分广泛。粉煤灰碎石桩施工技术的主要工作原理如下所示:首先,准备一定数量的材料,有粉煤灰、碎石、水泥等,然后把这些材料均匀混合,充分混合后加入适量的水进行搅拌之后制作成高粘度石桩体,再把这个石桩体和软土地基进行混合打造成一个复合垫层。这一技术的流动性比较大,并且施工工艺比较复杂,但是其经济效益高,并且很少会对环境产生污染。
2.5制作水泥搅拌桩
制作水泥搅拌桩来进行软基加固主要是充分发挥水泥的固化作用,把水泥放到相应的机械设备中进行搅拌,通过水泥和软土之间发生反应使软土凝固的方式,来达到软基加固的目的。
三、道路施工中的软基加固施工技术应用案例
3.1工程简述
某地在建一个道路工程,在其地基中有大量的粘土存在,并且其厚度在16m左右,路堤的填土高度低于6m,由于软土地基会影响到整个工程的施工质量,因此经过工程部的一致研究,决定使用混凝土管桩现浇技术,来达到软基加固的目的。在设计管桩时,将其长度设为6m到12m之间,将其直径设置为1100mm,在选择混凝土强度时,选择C20等级,最后坍落度为6cm到9cm,管桩设置为正方形,并且其水平距离与纵向距离分别为2.8m和3.6m,管桩的竖直承载极限是600kN。
3.2桩基检测工作
进行桩基的检测工作,主要是检测以下三点,一种是现场开挖检测、一种是低应变检测,最后一种是进行静荷载试验。其一,在施工完成后两周左右,需要在现场对桩基的整体外观进行检测,按照要求,检测数量应高于3个,因此本工程中的检测数量设置为5个,在开挖检测之后发现桩身结构十分完整,并且没有发现断桩等情况;其二,在进行低应变检测时,本工程实行桩身检测主要是应用反射波,检测结果是数量占总数量的1/4,桩身的强度符合要求,其桩基类型为A类;其三,静荷载试验主要是检测每一个桩基的承载力,并且在检测时不可以低于三次。本工程在经过四次检测之后,现任管桩的竖直承载力规定的承载力是相符合的。
3.3进行现场测试
进行现场测试,主要是测试土体位移情况和主体的压力,本工程在进行现场施工测试时进行了准确的测试,从而确定本设计方案是具有可行性的。其一,土体位移测试。通过在沉桩时对土体进行测试可知,其土体挤密系数比较低,并且和桩基中心的间距只有2.4m左右,土体位置的长度少于2mm,通过土体位移测试验证了本设计方案的可行性;其二,对土体压力进行测试,主要是在沉桩的时候进行测试,主要测试内容是其挤土压力变化。具体测试方法如下所示:在离桩基中心2m到4m的位置上,进行开孔工作,并且在3.5m深的位置、6m深的位置、8.5m深的位置进行压力盒的埋设,并且每2m的距离进行一次观测。在桩基工程结束后,在其侧壁也相应的在其3.5m深和5m深的位置埋设压力盒,从而实现对临近桩基的检测工作。另外,在沉桩中央大约3m的地方进行测验,检测结果如下所示:单个桩基在沉入时,挤土压力上层大概6m范围内,检测出其受力情况十分均匀,但是在挤土压力的下层,受到土质影响其作用并没有完全发挥出来。从以上分析可知,6m以下的土体压力会高于上层,随着沉桩实际深度发生变化,下层的土体压力也将发生一定的变化,上升趋势比较明显。
3.4加固软土地基
在本工程中对软土地基进行加固的方式主要使用了三种,其一,使用固化剂方式;其二,高压旋喷方式;其三,添加石灰方式。使用固化剂进行软土加固的时候要充分利用喷粉机,通过喷粉机的搅拌充分使两者混合,从而使桩体变为一个复合桩体,由于添加固化剂,这个桩体的强度变得非常高,从而起到加固软地基的作用。使用高压旋喷的方式,主要是充分利用钻机,由于在进行高压旋喷前就已经预先调制好固化剂,因此只需要用钻机把其喷到土体当中即可,并且还可以使用高压技术来对土壤进行切割,从而使固化剂可以和土体充分混合,从而使桩体的强度变大,达到加固软土地基的目的。使用添加石灰的方式,就是在软土中进行石灰的添加从而使软土和石灰之间发生反应。这个方式也要利用到钻机,钻机钻进软土的过程中,不断喷射高压空气,然后把生石灰充分的压入到空隙中,利用两者的化学反应,达到加强软地基的目的。
结束语
综上所述,就道路建设来说,对施工质量和施工成本有着较高的要求,所以,要对加固软土地基予以重视,采用适宜的加固方式和技术,掌控好每一个环节,将检查工作做好,防止施工过程中粗心大意造成疏忽,威胁到工程安全,使道路施工质量得到有效保证。
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