论文部分内容阅读
摘要：近年来，随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，对市政道路施工中的软基加固技术及其应用，提出了更高的要求。虽然处理软土地基的技术和方法很多，但是如何在的市政道路工程中选择合适、合理的处理技术非常关键。本文对对软基加固技术在市政道路施工中的应用进行了分析、总结、归纳。
关键词：市政道路；软土地基；加固技术
一、引言
市政道路工程施工建设过程中，各环节之间密切相连，其中任何一个环节出现质量问题，都可能会对整个建筑工程施工质量产生影响。在市政道桥施工过程中，经常会遇到软基加固的问题。软基具有孔隙比大、渗透性小、抗剪强度低、黏结系数小等性质，如果不加处理或者处理不当，会导致路基失稳或过量沉降，直接影响道路以后的运行状况及使用寿命。所以尤其要重视软基加固技术的应用，以确保市政道路施工质量和效率，避免出现施工伤亡或者财产损失等问题。
二、市政道路施工中软基加固技术的应用
1、水泥搅拌桩加固技术
对于水泥土搅拌桩加固技术而言，主要是将石灰、水泥等材料作为固化剂，在地基深处利用深层搅拌机械设备，对软土、固化剂进行搅拌，并且有效利用软土、固化剂之间的物理、化学反应，让土体硬结，最终形成水泥桩体，以此来促使市政道路路基固结。市政道路工程施工过程中的水泥搅拌桩加固技术工艺如图1所示：
（图l：水泥搅拌桩加固施工工艺）
水泥土搅拌桩技术主要应用在饱和软土地基加固过程中，具体的施工工艺流程如下：第一，搅拌桩桩位放样。将搅拌桩机移动到指定位置，并且使其对中、调平。同时，利用经纬仪、吊线锤等，对其进行双向控制，垂直度不超过桩长的1%。第二，在搅拌机预搅下沉过程中，在后台配制水泥浆液。压浆之前，需将浆液置于集料斗之中。同时，利用普通的硅酸水泥制作浆液，水灰比应当严格控制在0.45～0.5范围之内，并且按照设计要求对水泥用量进行严格控制，一般每米深层搅拌桩用水泥至少50公斤。深层搅拌桩机应用过程中，启动转盘以后，搅拌头转速达到正常状态时，钻杆沿导向架，同步下搅和搅拌，其下沉的速度可利用档位来有效调控，而且工作电流不能超过额定值。当下沉至预设深度以后，再开启灰浆泵，并且通过管路送浆至搅拌头出浆口位置，待出浆以后再拉紧链条。根据设计要求，提升速度应当控制在每分钟0.5～0.8米之间，喷浆搅拌、提升钻杆同步进行，从而使浆液、土体能够得以充分的拌和。当搅拌钻头上升到桩顶以上时，将灰浆泵关闭，并且重复对其进行搅拌，使其下沉到预设深度。第三，一根桩施工完成后，再将桩机移到下一根桩位处，然后重复上述步骤。采用该加固技术手段，可以使干燥的固化材料吸收软土地基中的部分水分，从而达到加固地基的作用。对于固化材料而言，其在搅拌过程中，可依靠软土水分黏性，黏附到空隙内部，以此来有效提高地基的强度。
2、预应力管桩施工技术
预应力管桩由于具备单桩承载力高；施工进度快；污染少；穿越土层能力强；现场施工方便；质量便于控制；桩身耗材较低、单桩造价低的特点，在软基加固中得到广泛使用。
（图2：预应力管桩施工现场及施工技术工艺）
施工过程中，一定要先对桩基进行准确定位，并且明确地基松软点和范围。定位后，对施工现场进行勘察和测量，将打桩位置进行准确定位。测量完成后，打桩施工作业，先将预应力管桩投入松软地基中，以此来有效提高地基整体施工质量。在打桩过程中，施工人员一定要根据拟建市政道路工程所处的环境条件以及水文地质特点，合理选择预应力管桩。在打桩施工完成后，还需设标志牌、标志语，以确保软基加固质量。
3、强夯法加固技术
所谓强夯法，即动力加固法，其具有适用性强、施工简便以及加固效果好等特点，可以有效的提高施工质量、加快工程进度、降低成本。强夯法加固技术，主要是利用强大的冲击力对土体结构进行破坏，并且对周边的土体挤压形成夯坑，其中主要包括动力密实、动力置换以及动力固结三种机理。
3.1动力密实
所谓动力密实，实际上就是通过冲击荷载对土体间的空隙进行挤压，从而使土体变得更加的密实，地基强度增大。从实践来看，当地面受到冲击力的作用时，会产生沉降，一般夯击一遍下降大约0.5至1.0米，经夯实后地基土的承载力会提高大约2倍。
3.2 动力固结
所谓动力固结，实际上是通过冲击能力产生的应力波对土体结构进行破坏，从而使土体局部产生排水通道作用的缝隙，这对孔隙水的顺利流出以及土体有效固结，具有非常重要的作用。一般而言，土体沉降量、夯击能力之间成正比，土体液化度为百分之百时，吸附水就会变成自由水，土体强度处于最低值状态，此时再夯击就没有价值。究其原因，主要是因为随着孔隙水的逐渐消散，自由水被土颗粒吸附，进而形成吸附水。
3.3 动力置换
所谓动力置换，实际上就是利用夯击力，将碎石压入到淤泥之中，进而形成碎石垫层。一般而言，桩式置换主要是利用夯击力将碎石填筑到土体中，从而形成碎石桩，相当于复合地基。在此过程中，值得一提的是：要想增加加固深度，必须增加能量，以致于孔压增大。采用强夯法加固技术，主要是用于软黏土不足
之处，或者夯击不足，难以达到加固深度的工程项目。实践中可以看到，软黏土结构遭到破坏以后，其强度、渗透性等都会受到严重的影响，当前采用的强夯技术，在软黏土地基改造过程中不适合应用。实践中，应当优选合理的排水系统，以先轻后重以及逐级加能夯击方式为最佳选择，只有这样才能达到最佳强夯效果，确保软基施工质量。
4、软土换填技术
所谓软土换填，即采用换填素土、砂砾、碎石、填砂等材料，对原来的软基土进行置换。换填时，首先应当利用机械设备、辅助人工操作，将软土挖除干净，然后再用高强度、含水量较低的粗粒土进行置换。根据经验，软土换填技术主要应用在地表以下大约0.5至3米的深度。当地表以下软土层厚度小于2米时，建议采用素土换填，并且在素土中可适当掺加一些石灰，应用效果会更好。地表以下软土层厚度大于2米时，建议采用砂砾、填砂以及碎石等材料进行换填。从应用实践来看，采用软土换填技术，其目的表现在如下几个方面：
首先，可以有效提高地基的承载能力。由于承载能力与路基土层抗剪程度之间存在着密切的关系，因此采用砂或者碎石等抗剪程度相对高的材料换填地基软土，可以有效提高软土地基的有效承载能力和强度。
其次，可以有效减小沉降量。对于路基总沉降量而言，其浅层沉降量一般会占很大的比重，经换填以后，浅层部分的沉降量会大幅度降低。实践中可以看到，由于换填材料对应力会产生一定的扩散作用，而且还可以有效减少下卧层压力作用和影响，因此减少下卧层沉降非常重要。
最后，可以有效加速软土层的排水，提高固结质量和效率。由于不透水、透水性能相对较差的路堤和软土层之间是直接接触的，在荷载作用下，容易导致软土层难以快速固结，形成较大的孔隙水压力，因此导致地基强度减小，出现严重的塑性破坏。在换填砂石等透水性大、排水性能良好的材料后，能够迅速地消散孔隙水压力，加快了软土层固结速度，提高了软基强度和承载能力。
三、结语
市政道路软基加固可采用的技术和方法有很多种，工程中应根据地质条件的实际情况，结合成本、工期等客观因素，合理地选择最优的加固技术。无论选用哪种加固技术，施工过程中都要加强管理认识、紧抓施工环节，方能确保工程质量。
参考文献：
[1]王祖胜，郦伟泽.市政道路施工中软基加固技术探究[J].中华民居（下旬刊），2014（04）.
[2]李爱阅.市政公路工程软土地基处理技术研究[J].中国高新技术企业，2012（09）.
[3]石磊.论述市政道路施工中软基加固技术[J].中华民居（下旬刊），2013（05）.
关键词：市政道路；软土地基；加固技术
一、引言
市政道路工程施工建设过程中，各环节之间密切相连，其中任何一个环节出现质量问题，都可能会对整个建筑工程施工质量产生影响。在市政道桥施工过程中，经常会遇到软基加固的问题。软基具有孔隙比大、渗透性小、抗剪强度低、黏结系数小等性质，如果不加处理或者处理不当，会导致路基失稳或过量沉降，直接影响道路以后的运行状况及使用寿命。所以尤其要重视软基加固技术的应用，以确保市政道路施工质量和效率，避免出现施工伤亡或者财产损失等问题。
二、市政道路施工中软基加固技术的应用
1、水泥搅拌桩加固技术
对于水泥土搅拌桩加固技术而言，主要是将石灰、水泥等材料作为固化剂，在地基深处利用深层搅拌机械设备，对软土、固化剂进行搅拌，并且有效利用软土、固化剂之间的物理、化学反应，让土体硬结，最终形成水泥桩体，以此来促使市政道路路基固结。市政道路工程施工过程中的水泥搅拌桩加固技术工艺如图1所示：
（图l：水泥搅拌桩加固施工工艺）
水泥土搅拌桩技术主要应用在饱和软土地基加固过程中，具体的施工工艺流程如下：第一，搅拌桩桩位放样。将搅拌桩机移动到指定位置，并且使其对中、调平。同时，利用经纬仪、吊线锤等，对其进行双向控制，垂直度不超过桩长的1%。第二，在搅拌机预搅下沉过程中，在后台配制水泥浆液。压浆之前，需将浆液置于集料斗之中。同时，利用普通的硅酸水泥制作浆液，水灰比应当严格控制在0.45～0.5范围之内，并且按照设计要求对水泥用量进行严格控制，一般每米深层搅拌桩用水泥至少50公斤。深层搅拌桩机应用过程中，启动转盘以后，搅拌头转速达到正常状态时，钻杆沿导向架，同步下搅和搅拌，其下沉的速度可利用档位来有效调控，而且工作电流不能超过额定值。当下沉至预设深度以后，再开启灰浆泵，并且通过管路送浆至搅拌头出浆口位置，待出浆以后再拉紧链条。根据设计要求，提升速度应当控制在每分钟0.5～0.8米之间，喷浆搅拌、提升钻杆同步进行，从而使浆液、土体能够得以充分的拌和。当搅拌钻头上升到桩顶以上时，将灰浆泵关闭，并且重复对其进行搅拌，使其下沉到预设深度。第三，一根桩施工完成后，再将桩机移到下一根桩位处，然后重复上述步骤。采用该加固技术手段，可以使干燥的固化材料吸收软土地基中的部分水分，从而达到加固地基的作用。对于固化材料而言，其在搅拌过程中，可依靠软土水分黏性，黏附到空隙内部，以此来有效提高地基的强度。
2、预应力管桩施工技术
预应力管桩由于具备单桩承载力高；施工进度快；污染少；穿越土层能力强；现场施工方便；质量便于控制；桩身耗材较低、单桩造价低的特点，在软基加固中得到广泛使用。
（图2：预应力管桩施工现场及施工技术工艺）
施工过程中，一定要先对桩基进行准确定位，并且明确地基松软点和范围。定位后，对施工现场进行勘察和测量，将打桩位置进行准确定位。测量完成后，打桩施工作业，先将预应力管桩投入松软地基中，以此来有效提高地基整体施工质量。在打桩过程中，施工人员一定要根据拟建市政道路工程所处的环境条件以及水文地质特点，合理选择预应力管桩。在打桩施工完成后，还需设标志牌、标志语，以确保软基加固质量。
3、强夯法加固技术
所谓强夯法，即动力加固法，其具有适用性强、施工简便以及加固效果好等特点，可以有效的提高施工质量、加快工程进度、降低成本。强夯法加固技术，主要是利用强大的冲击力对土体结构进行破坏，并且对周边的土体挤压形成夯坑，其中主要包括动力密实、动力置换以及动力固结三种机理。
3.1动力密实
所谓动力密实，实际上就是通过冲击荷载对土体间的空隙进行挤压，从而使土体变得更加的密实，地基强度增大。从实践来看，当地面受到冲击力的作用时，会产生沉降，一般夯击一遍下降大约0.5至1.0米，经夯实后地基土的承载力会提高大约2倍。
3.2 动力固结
所谓动力固结，实际上是通过冲击能力产生的应力波对土体结构进行破坏，从而使土体局部产生排水通道作用的缝隙，这对孔隙水的顺利流出以及土体有效固结，具有非常重要的作用。一般而言，土体沉降量、夯击能力之间成正比，土体液化度为百分之百时，吸附水就会变成自由水，土体强度处于最低值状态，此时再夯击就没有价值。究其原因，主要是因为随着孔隙水的逐渐消散，自由水被土颗粒吸附，进而形成吸附水。
3.3 动力置换
所谓动力置换，实际上就是利用夯击力，将碎石压入到淤泥之中，进而形成碎石垫层。一般而言，桩式置换主要是利用夯击力将碎石填筑到土体中，从而形成碎石桩，相当于复合地基。在此过程中，值得一提的是：要想增加加固深度，必须增加能量，以致于孔压增大。采用强夯法加固技术，主要是用于软黏土不足
之处，或者夯击不足，难以达到加固深度的工程项目。实践中可以看到，软黏土结构遭到破坏以后，其强度、渗透性等都会受到严重的影响，当前采用的强夯技术，在软黏土地基改造过程中不适合应用。实践中，应当优选合理的排水系统，以先轻后重以及逐级加能夯击方式为最佳选择，只有这样才能达到最佳强夯效果，确保软基施工质量。
4、软土换填技术
所谓软土换填，即采用换填素土、砂砾、碎石、填砂等材料，对原来的软基土进行置换。换填时，首先应当利用机械设备、辅助人工操作，将软土挖除干净，然后再用高强度、含水量较低的粗粒土进行置换。根据经验，软土换填技术主要应用在地表以下大约0.5至3米的深度。当地表以下软土层厚度小于2米时，建议采用素土换填，并且在素土中可适当掺加一些石灰，应用效果会更好。地表以下软土层厚度大于2米时，建议采用砂砾、填砂以及碎石等材料进行换填。从应用实践来看，采用软土换填技术，其目的表现在如下几个方面：
首先，可以有效提高地基的承载能力。由于承载能力与路基土层抗剪程度之间存在着密切的关系，因此采用砂或者碎石等抗剪程度相对高的材料换填地基软土，可以有效提高软土地基的有效承载能力和强度。
其次，可以有效减小沉降量。对于路基总沉降量而言，其浅层沉降量一般会占很大的比重，经换填以后，浅层部分的沉降量会大幅度降低。实践中可以看到，由于换填材料对应力会产生一定的扩散作用，而且还可以有效减少下卧层压力作用和影响，因此减少下卧层沉降非常重要。
最后，可以有效加速软土层的排水，提高固结质量和效率。由于不透水、透水性能相对较差的路堤和软土层之间是直接接触的，在荷载作用下，容易导致软土层难以快速固结，形成较大的孔隙水压力，因此导致地基强度减小，出现严重的塑性破坏。在换填砂石等透水性大、排水性能良好的材料后，能够迅速地消散孔隙水压力，加快了软土层固结速度，提高了软基强度和承载能力。
三、结语
市政道路软基加固可采用的技术和方法有很多种，工程中应根据地质条件的实际情况，结合成本、工期等客观因素，合理地选择最优的加固技术。无论选用哪种加固技术，施工过程中都要加强管理认识、紧抓施工环节，方能确保工程质量。
参考文献：
[1]王祖胜，郦伟泽.市政道路施工中软基加固技术探究[J].中华民居（下旬刊），2014（04）.
[2]李爱阅.市政公路工程软土地基处理技术研究[J].中国高新技术企业，2012（09）.
[3]石磊.论述市政道路施工中软基加固技术[J].中华民居（下旬刊），2013（05）.