道路工程施工中的软土地基处理技术

(整期优先)网络出版时间:2022-09-05
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道路工程施工中的软土地基处理技术

王珊珊

陕西中霖集团工程设计研究有限公司      陕西省西安市710024

摘要:市政工程道路施工下软土地基处理技术的应用能够起到基础加固的效果,有助于基础安全性、稳定性的提升。文章对道路施工下软土地基特点进行分析,探讨道路工程施工中的软土地基处理技术的应用。

关键字:道路工程;软土地基;地基处理;软基处理

引言

现如今,在我国城市经济不断发展的背景下,相关部门已经加强了对市政道路施工的重视。地基处理作为市政道路施工中的主要工作之一,如果遇到天然地基,一般情况下只需要对其进行简单处理就可以了。但是,在具体的施工中,一些地基属于软土地基,这种地基压缩系数比较高,抗剪强度低;具有较强的触变性和流变性;含水量和孔隙比较高,需要采取措施对软土地基进行加固,进而不断强化地基的承载能力。

1软土地基的特点

为了进一步提高软土地基的处理效果,需要对其特点进行深入的研究和分析,然后采取针对性的处理方式。软土地基中的含水量相对较大,透水性较低,一般而言,其天然水含量能够达到50%~70%,也会进一步加大道路工程施工的难度。土壤的软弱程度和地基的含水量可以看成单调递增函数,且含水量与土壤的承载能力可以看成递减函数。对软土地基进行处理的过程中,由于其含水量相对较大,会进一步加大地基结构的松软度,从而出现不均匀性和流变性病害,道路工程施工过程中受到结构内力的影响,就会导致路基结构出现不均匀沉降的现象,影响后续施工的有序进行,甚至还会出现路面坍塌的现象。此外,由于软土的土质孔隙较大,软土地基也具备压缩量大的特点。因此,在施工过程中应采取有效的处理措施,提高地基结构的耐久性。在道路工程建设过程中,如果没有对压缩量进行充分考虑,施工完成以后就很容易出现路基坍塌、路面沉降的现象,进而诱发安全事故。

2软土地基造成的工程事故

不同位置土层和不同土层的软土地基特性存在很大的差异,而且具有很大的不可预测性。在设计和施工过程中,不重视软土地基或会引起工程中的各种工程质量事故。常见的软土地基工程质量事故发生情况如下:工程地质勘察不详细或勘察成果不准确,导致本应处理的软土地基地段没有得到适当有效的处理设计,没有考虑实际情况,由此引发的工程事故是道路工程建设中常见的现象。当根据工程地质勘察结果确定为软土地基,但由于软土地基处理不当、措施无效或处理效果不佳,会造成周边建筑物失稳、损坏或危及周围建筑物的安全使用。道路路基施工过程中,材料堆放不当、分层填筑不按要求进行,填筑过快、碾压不当,造成路堤失稳。在软土地基上部通常有一层强度高于软土的土层,称为硬壳层。软土地基上部的硬壳层由于路基填筑不当而受到扰动或破坏,导致路堤失稳。台背为软土地基时,桥台填筑会造成台背填土、桥台和桩基软土层的大量沉降,从而产生纵向推力和摩擦力,桥台经常会引起水平位移或下沉,严重时会损坏桥台和桥墩。

3道路工程施工中的软土地基处理技术措施

3.1土层置换处理技术

土层置换技术的主要目的在于改变施工区域的土壤结构,去除地基中稳定性较差的土层,采用高稳固性的土层来替代,从而优化软土地基的承载性能,保证地基的整体稳定性。该技术常用于土层较薄的地基,在地下水位过低时,也可采用这种方法处理。目前,土层置换技术主要有人工置换法和强制置换法两种操作形式。其中,人工置换法是依托专业团队,以人工方式对施工现场土质和周边环境进行调查,筛选出最适用的置换土壤,从而强化处理效果。一般较实用的土层原料是具有良好渗水性和极强抗压性能的粗粒,但需进行压实作业,以充分发挥原料自身的优势,提高地基的总强度。强制置换法主要包括开挖置换和爆破排淤。在处理过程中,当淤泥较稠、较厚时,应采用爆破处理技术,软弱表层一般采用开挖置换处理技术,该技术可为处理工作提供便利。另外,抛石挤淤技术也是土层置换的一种方式,主要应用在低洼区域,能有效地排出内部积水。在实际作业中,必须先抛出路堤中心部位的砂石,以排放内部的淤泥。若软土中有横坡,则先从高侧进行,再处理低侧,适当增加低侧抛石量,再往内部增添稳固土层,防止地基塌陷。

3.2排水固结技术

排水固结技术是一种加固软土地基的方式,能够在充填土质时,实现对软土层的有效处理。因此,在具体的市政道路施工中,可以应用排水加固技术,实现对软土地基的加固处理。具体做法为:首先需要通过外加荷载作用,让其可以不断降低软土层之间的孔隙,在此基础上不断减少水分从孔隙中流出。等到超静孔隙中的水在消失后,土层本身的强度会不断提高,进而达到道路建设的实际需求。由于排水固结技术中的核心是外加荷载设备,所以可以应用压路机对其进行碾压,将其中的水分进行有效排除,进而起到固结路基的作用。

3.3高强度的夯实技术

在实施软土地基的处施中,建筑施工单元可以使用较高强度的夯实施工技术对出现的地面问题加以有效解决,同时施工单元还需要使用强度较低的压力管理方式夯实地基,但在施工中施工人员使用强度较低的压力技术,无法有效提高整个软土地基的抗压力能力,对后期的整个工程建筑品质水准的提高也毫无助益,所以建筑施工单元还需要使用较高强度的夯实技术,目的是为了增加软土地基的硬度。同时施工单元还需要在软土地基的处理前先检测工地机械设备情况,以确保在后期能够正常使用夯实技术处理地面,以增强地面管理的有效性。另外,施工单位还要到工地开展勘察,仔细检查地面的实际情况,并选用最好的建筑施工技术和施工方式,以改善整个路面及桥梁工程品质,给车辆和行人提供安全保护。

3.4水泥搅拌桩法

使用深层搅拌桩机将土体和水泥进行充分的搅拌结合,最终形成具备较强承载能力和稳定性的水泥土桩,这种技术就是水泥搅拌桩,一般多应用于黄土、淤泥质土、素填土等路基结构中。对于含有坚硬或者酸性土层的路基,使用过程中还需要进行相关的试验,确保这种方式具备足够的适用性。如果软土地基中的水分含量超过70%,那么就不能够使用这种方式。在实际应用过程中应注意:首先,进行桩基定位时,需要保证钻头、钻杆及桩位的中心点保持在同一条垂直线上;其次,施工中选择的水泥浆液不能够出现结块的现象;再次,在预搅下沉过程中,钻杆不能够出现偏移,当钻杆钻入深度达到1.5m时,需要适当加快钻进的深度;最后,完成桩位复搅以后,需要提出钻头并且进行清洗,完成清理工作以后,移至下一个桩位。

3.5加固塑料排水板

该新技术主要用来处理城市路面桥梁施工过程中的软弱地基问题,在其中的施工流程中,先把塑胶排水板嵌入软弱土层之中,并且在嵌入时必须使用专门的设备,而且对嵌入深度的要求也各有不同。然后再通过预压荷载的方法,测试地层所具有的强度。同时利用这种方法,也能够将软弱地基当中的剩余水份挤出来,并顺着玻璃板的不断增加,最后水份被释放到砂垫层。而通过这一连串的动作,不仅提高了软弱地基的性能,也同时增加了地面的实际承载能力。现阶段由于使用频次的日益增加,一定程度上改善了工程建设效益。

结语

综上所述,市政道路工程的建设数量和规模都有了明显的提高,软土地基是这类工程中最常见的地基类型。为了提高道路工程的施工质量,避免软土地基对工程的稳定和安全造成不良影响,强化软土地基在不同环境下的应用,发挥软土地基施工技术优势,提高道路基础施工质量。

参考文献

[1]吴海兵.市政道路桥梁工程施工中软土地基处理技术研究[J].建材与装饰,2019(1):282.

[2]张凌.基于市政道路施工中的软土地基处理技术分析[J].四川水泥,2019(3):36.

[3]彭学良.软土地基处理技术在市政路桥工程施工中的应用研究[J].建材与装饰,2021,17(13):265-266.