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摘要:在道路工程的建设施工中,难免会遇到因河流湖泊长期冲击和侵泡而造成的软土路基,这种软土地基用于道路工程建设会对工程质量造成严重影响。因此需要在建设过程中对其作相应的加固处理,提高路基的承载力和强度。本篇文章以某地区市政道路建设为例,对其道路施工中所遇到的软土路基的特点及其处理技术作了相关论述,并结合我国现有的深厚软土路基处理技术,取其优秀技艺进行传承,对深厚软土路基处理技术的研究新进展作了简要介绍,得出相关结论,供同行参考。
关键词:软土路基;加固;处理;处理技术;发展
深厚软土地基主要指深度达到15米以上,一般为40——60米深的淤泥质软土地基,当然,不排除有的深厚软土地基的深度远远超过60米。从实质上来说,深厚软土地基属于软土地基的一种,是道路工程施工建设中的一大难点。深厚软土地基的形成大多缘于江水、河水以及海水的长久冲击与侵袭,所以深厚软土地基出现概率最高的地方便是沿海地带。就我国来说,深厚软土地基大多出现于我国东部、南部以及东南部等沿河、沿海地区,对这些地区的道路工程建设工作提出了严峻的挑战。
1、某地区市政道路建设概况
某城市位于我国东南部沿海地区,随着城市人口数量的不断增多,城市土地资源出现紧缺现象,且随着城市经济的不断发展,该城市土地资源供应愈发紧张。为了解决该城市的土地供应矛盾,当地政府决定围海造地,将城市内部的海变造为土地,开发滩涂,以增加城市土地面积,缓解土地供应矛盾。但是,围海造地这项决议在正式实行时面临着一个极大的困难,即滩涂的处理。
鉴于组成滩涂的淤泥大多具有含水率高、强度低以及压缩性大的特点,所以在实际施工时需要对其进行必要的挖除或加固处理。此外,为了更好的满足城市经济发展以及环境改造的需求,该城市近年来将城建工作重点放在了市政道路建设上,并取得了较好的建设成效。在进行滩涂建设,围海造地时难免会涉及到市政道路的施工,但鉴于滩涂所具有的淤泥性质,其市政道路工程在建设中必然会存在以下几个问题:
1)由于市政道路工程在建设时需要考虑雨、污管道的布线问题,所以其对路基工后沉降以及差异沉降的要求比一般性公路,或者高速公路的建设要求要很高;
2)市政道路建设时,工程内部雨、污水管道的埋设深度比较大,所以在进行滩涂处理时,还要考虑管线的埋设深度,并保证管道埋设时管槽的稳定性;
3)滩涂处理时,建设在滩涂上的市政道路的填方要高。
为了有效解决这些问题,达到市政道路工程的建设要求,在实际施工时就务必要做好滩涂淤泥的处理,做好对深厚软土地基的处理,防止软土地基对市政道路工程的施工质量、结构稳定性、工程造价以及施工工期等造成影响。
2、常规深厚软土地基处理技术所存在的问题
对于滩涂的处理,如果采用常规的软土地基处理技术来对其进行处理,则可能会由于技术、工期等多种条件的限制而无法获得最佳的处理效果。所以还需对常规处理方法作相关分析,在了解了常规处理方法的所存在的问题与不足之后,结合实际情况作相应的改进。下面对几种常规深厚软土地基处理方法所存在的问题和不足加以分析。
1)排水固结法
排水固结法是在拟建场地上预先施加荷载,当软基深厚时,在软基中插入竖向排水通道,与水平向排水通道组成排水系统,将土体中的孔隙水排出,使土体固结密实以增大抗剪强度和变形模量,提高软基的承载力和稳定性,减小使用期的沉降和差异沉降。排水固结过程需要时间,为达到设计固结度要求,必须有足够的工期保证,对于工期紧迫的工程,难以满足工期要求。
2)水泥搅拌桩
水泥土搅拌法是利用水泥作为固化剂,通过搅拌机械,在地基深处将软土和水泥强制搅拌,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土桩,与桩间土构成复合地基,从而提高地基的强度和变形模量。水泥土搅拌法分干法和湿法。干法更适用于高含水率的软土,但在我国,由于目前常用的干法施工机械的性能存在一定缺陷,在供水泥粉的计量、搅拌质量、施工场地环境等方面难以控制,所以在不少地区已被限制使用。
3、深厚软土处理技术研究新进展
3.1在传统排水固结法基础上的发展
1)排水混凝土芯砂石桩加固技术
混凝土芯砂石桩是由预制钢筋混凝土芯桩和包裹在芯桩外的砂石壳组成的复合桩体,与桩间土、褥垫层构成复合地基。预制钢筋混凝土桩作为竖向增强体,砂石外壳作为竖向排水体,碎石垫层或砂垫层作为水平排水体,堆载作为加压系统。该工法可以通过排水固结加快地基中孔隙水压力的消散,使整个桩长范围内的地基土固结密实,控制工后沉降,提高地基承载力和地基稳定性。
2)长板短桩法
长板短桩法是利用长的塑料排水板和短的水泥土搅拌桩进行地基处理,长的塑料排水板起到排水固结作用,短的水泥土搅拌桩可以在短期内提高地基承载力和稳定性,弥补排水固结法工期过长的问题,加快施工速度。
3.2在传统水泥土搅拌法基础上的发展
1)HAS土壤固化剂搅拌桩。
HAS土壤固化剂是一种高強耐水胶凝材料,代替水泥与软土搅拌,具有早期强度增长稳定,后期强度高,耐水性、耐腐蚀性、耐久性好,具微膨胀性、不干缩、不易开裂等优点,施工方法基本与传统水泥搅拌桩相同,桩身完整性和桩身强度明显优于传统水泥搅拌桩,造价略低于传统水泥搅拌桩。
2)混凝土芯水泥土搅拌桩
混凝土芯水泥土搅拌桩是在水泥土搅拌桩成桩之后,水泥土初凝之前,用压桩机械将刚性加固体压入水泥土桩体内,等水泥土凝固后,预制钢筋混凝土芯桩与水泥土共同作用承受上部荷载,该工法是为了提高水泥土搅拌桩的桩身完整性。对于填方较高,软土厚度较大的情况,除了以上所述工法外,还有现浇薄壁管桩、塑料套管混凝土桩、预应力管桩等刚性桩复合地基处理方法。
4、结束语
综上所述,在该城市所实施的围海造地、滩涂建设工程中,鉴于滩涂特有的淤泥性质,所以在其上方建设市政道路工程时,务必要先对滩涂进行处理,采用科学合理、长期有效的处理措施来对滩涂,或者深厚软土地基进行加固、凝结,使其能够满足市政道路工程地基基础的施工要求,能够增强地基的刚度、强度以及稳定性,从而达到保证地基施工质量,提高市政道路工程质量的目的。在本文所介绍的几种新的深厚软土地基处理技术,虽然在处理效果上比常规处理技术更好,但由于推广限制,在目前各大道路工程中的应用并不多见,所以在实践活动中,相关部门或研究机构应该大力推广此类新工法,增加新工法的实际应用经验,使这些新工法得以更加成熟,得到更好发展。
参考文献
[1] 庞晓明. 软土地基处理在五洲大道工程建设中的应用和研究[J]. 上海公路. 2011(01)
[2] 辛学忠,魏丽敏,何群. 深厚软土桥梁桩基荷载传递特性及沉降控制效果研究[J]. 中国铁道科学. 2012(04)
关键词:软土路基;加固;处理;处理技术;发展
深厚软土地基主要指深度达到15米以上,一般为40——60米深的淤泥质软土地基,当然,不排除有的深厚软土地基的深度远远超过60米。从实质上来说,深厚软土地基属于软土地基的一种,是道路工程施工建设中的一大难点。深厚软土地基的形成大多缘于江水、河水以及海水的长久冲击与侵袭,所以深厚软土地基出现概率最高的地方便是沿海地带。就我国来说,深厚软土地基大多出现于我国东部、南部以及东南部等沿河、沿海地区,对这些地区的道路工程建设工作提出了严峻的挑战。
1、某地区市政道路建设概况
某城市位于我国东南部沿海地区,随着城市人口数量的不断增多,城市土地资源出现紧缺现象,且随着城市经济的不断发展,该城市土地资源供应愈发紧张。为了解决该城市的土地供应矛盾,当地政府决定围海造地,将城市内部的海变造为土地,开发滩涂,以增加城市土地面积,缓解土地供应矛盾。但是,围海造地这项决议在正式实行时面临着一个极大的困难,即滩涂的处理。
鉴于组成滩涂的淤泥大多具有含水率高、强度低以及压缩性大的特点,所以在实际施工时需要对其进行必要的挖除或加固处理。此外,为了更好的满足城市经济发展以及环境改造的需求,该城市近年来将城建工作重点放在了市政道路建设上,并取得了较好的建设成效。在进行滩涂建设,围海造地时难免会涉及到市政道路的施工,但鉴于滩涂所具有的淤泥性质,其市政道路工程在建设中必然会存在以下几个问题:
1)由于市政道路工程在建设时需要考虑雨、污管道的布线问题,所以其对路基工后沉降以及差异沉降的要求比一般性公路,或者高速公路的建设要求要很高;
2)市政道路建设时,工程内部雨、污水管道的埋设深度比较大,所以在进行滩涂处理时,还要考虑管线的埋设深度,并保证管道埋设时管槽的稳定性;
3)滩涂处理时,建设在滩涂上的市政道路的填方要高。
为了有效解决这些问题,达到市政道路工程的建设要求,在实际施工时就务必要做好滩涂淤泥的处理,做好对深厚软土地基的处理,防止软土地基对市政道路工程的施工质量、结构稳定性、工程造价以及施工工期等造成影响。
2、常规深厚软土地基处理技术所存在的问题
对于滩涂的处理,如果采用常规的软土地基处理技术来对其进行处理,则可能会由于技术、工期等多种条件的限制而无法获得最佳的处理效果。所以还需对常规处理方法作相关分析,在了解了常规处理方法的所存在的问题与不足之后,结合实际情况作相应的改进。下面对几种常规深厚软土地基处理方法所存在的问题和不足加以分析。
1)排水固结法
排水固结法是在拟建场地上预先施加荷载,当软基深厚时,在软基中插入竖向排水通道,与水平向排水通道组成排水系统,将土体中的孔隙水排出,使土体固结密实以增大抗剪强度和变形模量,提高软基的承载力和稳定性,减小使用期的沉降和差异沉降。排水固结过程需要时间,为达到设计固结度要求,必须有足够的工期保证,对于工期紧迫的工程,难以满足工期要求。
2)水泥搅拌桩
水泥土搅拌法是利用水泥作为固化剂,通过搅拌机械,在地基深处将软土和水泥强制搅拌,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土桩,与桩间土构成复合地基,从而提高地基的强度和变形模量。水泥土搅拌法分干法和湿法。干法更适用于高含水率的软土,但在我国,由于目前常用的干法施工机械的性能存在一定缺陷,在供水泥粉的计量、搅拌质量、施工场地环境等方面难以控制,所以在不少地区已被限制使用。
3、深厚软土处理技术研究新进展
3.1在传统排水固结法基础上的发展
1)排水混凝土芯砂石桩加固技术
混凝土芯砂石桩是由预制钢筋混凝土芯桩和包裹在芯桩外的砂石壳组成的复合桩体,与桩间土、褥垫层构成复合地基。预制钢筋混凝土桩作为竖向增强体,砂石外壳作为竖向排水体,碎石垫层或砂垫层作为水平排水体,堆载作为加压系统。该工法可以通过排水固结加快地基中孔隙水压力的消散,使整个桩长范围内的地基土固结密实,控制工后沉降,提高地基承载力和地基稳定性。
2)长板短桩法
长板短桩法是利用长的塑料排水板和短的水泥土搅拌桩进行地基处理,长的塑料排水板起到排水固结作用,短的水泥土搅拌桩可以在短期内提高地基承载力和稳定性,弥补排水固结法工期过长的问题,加快施工速度。
3.2在传统水泥土搅拌法基础上的发展
1)HAS土壤固化剂搅拌桩。
HAS土壤固化剂是一种高強耐水胶凝材料,代替水泥与软土搅拌,具有早期强度增长稳定,后期强度高,耐水性、耐腐蚀性、耐久性好,具微膨胀性、不干缩、不易开裂等优点,施工方法基本与传统水泥搅拌桩相同,桩身完整性和桩身强度明显优于传统水泥搅拌桩,造价略低于传统水泥搅拌桩。
2)混凝土芯水泥土搅拌桩
混凝土芯水泥土搅拌桩是在水泥土搅拌桩成桩之后,水泥土初凝之前,用压桩机械将刚性加固体压入水泥土桩体内,等水泥土凝固后,预制钢筋混凝土芯桩与水泥土共同作用承受上部荷载,该工法是为了提高水泥土搅拌桩的桩身完整性。对于填方较高,软土厚度较大的情况,除了以上所述工法外,还有现浇薄壁管桩、塑料套管混凝土桩、预应力管桩等刚性桩复合地基处理方法。
4、结束语
综上所述,在该城市所实施的围海造地、滩涂建设工程中,鉴于滩涂特有的淤泥性质,所以在其上方建设市政道路工程时,务必要先对滩涂进行处理,采用科学合理、长期有效的处理措施来对滩涂,或者深厚软土地基进行加固、凝结,使其能够满足市政道路工程地基基础的施工要求,能够增强地基的刚度、强度以及稳定性,从而达到保证地基施工质量,提高市政道路工程质量的目的。在本文所介绍的几种新的深厚软土地基处理技术,虽然在处理效果上比常规处理技术更好,但由于推广限制,在目前各大道路工程中的应用并不多见,所以在实践活动中,相关部门或研究机构应该大力推广此类新工法,增加新工法的实际应用经验,使这些新工法得以更加成熟,得到更好发展。
参考文献
[1] 庞晓明. 软土地基处理在五洲大道工程建设中的应用和研究[J]. 上海公路. 2011(01)
[2] 辛学忠,魏丽敏,何群. 深厚软土桥梁桩基荷载传递特性及沉降控制效果研究[J]. 中国铁道科学. 2012(04)