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摘要:软土地基对城市道路存在着极大的危害性,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使道路沉降过大或小均匀沉降,对道路造成不同程度的危害。本文探讨了市政道路施工中的软基加固技术。
关键词:市政道路;施工;软基;加固技术
中图分类号:TU99文献标识码: A
软土地基的處理质量直接影响到路基的基础承载力,也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。软土地基处理的目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷,所以施工技术人员必须意识到软土地基的危害性。坚决以数据说话,认真测定基底的承载力,并根据不同的地质情况,不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案。
一、软土地基路基病害类型
软土,是指淤泥和淤泥质土的总称。主要特点是天然的含水性比较大、承载能力比较低、压缩性比较高等。在我国,软土主要分布在沿海平原以及内陆湖泊河川周围地区。软土地基的天然孔隙比较大,大约在1.0 左右,容易因外界因素而变大,不能满足现代市政道路建设的要求。处理软土地基的主要方式是加固,如果处理不当,回到道路产生沉降、断裂等病害。如软土地基出现滑动时,会导致路基失稳,路面扭曲;在填土荷载的作用下,软土地基产生不均匀的沉降,导致路面不平,结构破坏,在与桥梁等的连接处容易出现差异沉降,影响行车的安全。
二、市政道路施工中的软基加固技术
1、水泥搅拌桩加固技术
水泥土搅拌桩技术适用于加固饱和软土地基,它的原理将水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌产生一系列物理、化学反应而形成一定强度的优质地基来提高承载力和增大变形模量。其具体施工方法有:首先,放好搅拌桩桩位,移动搅拌桩机到达指定桩位,对中、调平(用水准仪调平),采用经纬仪或吊线锤双向控制导向架垂直度(垂直度小于1.0%桩长);其次,在搅拌机预搅下沉的同时,后台拌制水泥浆液,在压浆前将浆液放入集料斗中。选用普通硅酸水泥拌制浆液,水灰比控制在0.45~0.50 之间,按照设计要求每米深层搅拌桩水泥用量不少于50 kg;启动深层搅拌桩机转盘,待搅拌头转速正常后,方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌,下沉速度可通过档位调控,工作电流不应大于额定值;启动深层搅拌桩机转盘,待搅拌头转速正常后,方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌,下沉速度可通过档位调控,工作电流不应大于额定值;下沉到达设计深度后,开启灰浆泵,通过管路送浆至搅拌头出浆口,出浆后启动搅拌桩机及拉紧链条装置,按设计确定的提升速度(0.50~0.80 m/min)边喷浆搅拌边提升钻杆,使浆液和土体充分拌和;搅拌钻头提升至桩顶以上500 mm高后,关闭灰浆泵,重复搅拌下沉至设计深度,下沉速度按设计要求进行;下沉到达设计深度后,喷浆重复搅拌提升,一直提升至地面;最后,施工完一根桩后,移动桩机至下一根桩位,重复以上步骤进行下一根桩的施工。其主要特点:干燥的固化材料能吸收一部分软土地基中的水分而达到更好的效果;固化材料在搅拌过程中能依靠软土水分的黏性黏附到空隙内部达到均匀分布,提高地基土强度的效果;固化材料主要是水泥、生石灰等来源广泛的材料通过1∶1 的混合而成,其适应性较广,适合于大多数工程;且固化材料在取料到施工过程中能够避免粉尘外溢,不会对环境造成污染。
2、 预压法技术
预压法技术又称为排水固结技术。这种技术比较常用于建设高速公路时,地基为粘土。这种方法有其成本低廉、效果优良的优点。技术本身利用地基土壤天然的透水特点或者建筑在地基上的竖向排列的排水体,通过地表加载或者使用建筑物自重,重力挤压,将地基孔隙中的水逐步排除,逐步增加强度,地基结构土壤密度逐渐增加。此方法也有缺陷,使用这种方法施工会延长施工周期,并且要仔细计算填土速率,同时还应该增加填土用料,以免出现地面沉降现象。此外如果采用预压法施工,由于竖向排列的排水管道深度不足、或者管道严重井阻、排水时间没有达到要求,那么后期地基会出现较大沉降。
3、抛石挤淤法
抛石挤淤法通常应用于常年积水的洼地。由于洼地、泥沼等地形的排水施工困难,并且表土呈流动状态,当其厚度较薄,从而片石能沉在底部的厚度小于3m 的软土路段或泥沼时,即可采用抛投片石,片石粒径大小应当大于30cm,且保证其小于30cm 粒径的含量小于20%。此方法应先从路堤的中部开始,先向前突进然后再渐次向两侧展开,从而使淤泥向两侧挤出,当片石抛出水面后要用重型压路机进行反复碾压使之密实,然后上部再铺反滤层,最后进行填土碾压。或者直接将原有淤泥层先挖除1m 左右深,并留有一定淤泥层,然后再进行抛石挤淤,当铺设反滤层碾压密实后最终进行填土,并经过一年的自然碾压,其沉降基本稳定之后,再进行路面的施工,效果也较良好。
4、敷垫材料法
敷垫材料法是利用敷垫材料(土工布、化纤无妨布、玻璃纤维格栅等)的抗剪和抗拉性能来提高软土地基的抗剪性能,均匀地承载上部荷载、提高地基整体性,减少地基不均匀的沉降,防止滑移,以提高地基的支承能力,适用于砂土、黏性土和软土的加固。施工前根据地基表层强度,上部荷载大小和宽度等,选择合适的敷垫材料,应检查基层是否平整、坚实,如有异物,应事先处理妥善,根据现场情况,确定敷垫材料尺寸,裁剪后予以试铺,裁剪尺寸应准确,检查撒拉宽度是否合适,搭接处应平整,松紧适度,对搭接部位进行缝合时缝合线应平直,针脚应均匀,缝合后应检查敷垫材料是否铺设平整,是否存在缺陷。在特别软的地基上进行第一层填土时,可使用放置干筏上的手摇传送带撒铺,有时也用皮带抛射式撒砂机撒铺。第一次撒布厚度应尽可能薄些,并要求用透水性好的河砂为材料。含砾石时,要注意不使其损坏敷垫物。
总之,在市政道路的施工的过程中,施工方应当该根据当地的工程和地质情况,选择合理的方法,从而做到投资少、回报高、可靠性高,而且只有这样才能够有效地处理好软土地基。
参考文献:
[1] 林伟秀.公路软土地基处理中技术方法[J]. 中国城市经济. 2011(24)
[2] 张禹,齐飞.膨胀土路基施工处理浅论[J]. 中国城市经济. 2011(11)
[3] 庞兰.浅谈公路软土地基的危害及处治措施[J]. 价值工程. 2010(22)
[4] 田烈程.路桥工程软土地基施工探析[J]. 中国高新技术企业. 2010(16)
关键词:市政道路;施工;软基;加固技术
中图分类号:TU99文献标识码: A
软土地基的處理质量直接影响到路基的基础承载力,也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。软土地基处理的目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷,所以施工技术人员必须意识到软土地基的危害性。坚决以数据说话,认真测定基底的承载力,并根据不同的地质情况,不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案。
一、软土地基路基病害类型
软土,是指淤泥和淤泥质土的总称。主要特点是天然的含水性比较大、承载能力比较低、压缩性比较高等。在我国,软土主要分布在沿海平原以及内陆湖泊河川周围地区。软土地基的天然孔隙比较大,大约在1.0 左右,容易因外界因素而变大,不能满足现代市政道路建设的要求。处理软土地基的主要方式是加固,如果处理不当,回到道路产生沉降、断裂等病害。如软土地基出现滑动时,会导致路基失稳,路面扭曲;在填土荷载的作用下,软土地基产生不均匀的沉降,导致路面不平,结构破坏,在与桥梁等的连接处容易出现差异沉降,影响行车的安全。
二、市政道路施工中的软基加固技术
1、水泥搅拌桩加固技术
水泥土搅拌桩技术适用于加固饱和软土地基,它的原理将水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌产生一系列物理、化学反应而形成一定强度的优质地基来提高承载力和增大变形模量。其具体施工方法有:首先,放好搅拌桩桩位,移动搅拌桩机到达指定桩位,对中、调平(用水准仪调平),采用经纬仪或吊线锤双向控制导向架垂直度(垂直度小于1.0%桩长);其次,在搅拌机预搅下沉的同时,后台拌制水泥浆液,在压浆前将浆液放入集料斗中。选用普通硅酸水泥拌制浆液,水灰比控制在0.45~0.50 之间,按照设计要求每米深层搅拌桩水泥用量不少于50 kg;启动深层搅拌桩机转盘,待搅拌头转速正常后,方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌,下沉速度可通过档位调控,工作电流不应大于额定值;启动深层搅拌桩机转盘,待搅拌头转速正常后,方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌,下沉速度可通过档位调控,工作电流不应大于额定值;下沉到达设计深度后,开启灰浆泵,通过管路送浆至搅拌头出浆口,出浆后启动搅拌桩机及拉紧链条装置,按设计确定的提升速度(0.50~0.80 m/min)边喷浆搅拌边提升钻杆,使浆液和土体充分拌和;搅拌钻头提升至桩顶以上500 mm高后,关闭灰浆泵,重复搅拌下沉至设计深度,下沉速度按设计要求进行;下沉到达设计深度后,喷浆重复搅拌提升,一直提升至地面;最后,施工完一根桩后,移动桩机至下一根桩位,重复以上步骤进行下一根桩的施工。其主要特点:干燥的固化材料能吸收一部分软土地基中的水分而达到更好的效果;固化材料在搅拌过程中能依靠软土水分的黏性黏附到空隙内部达到均匀分布,提高地基土强度的效果;固化材料主要是水泥、生石灰等来源广泛的材料通过1∶1 的混合而成,其适应性较广,适合于大多数工程;且固化材料在取料到施工过程中能够避免粉尘外溢,不会对环境造成污染。
2、 预压法技术
预压法技术又称为排水固结技术。这种技术比较常用于建设高速公路时,地基为粘土。这种方法有其成本低廉、效果优良的优点。技术本身利用地基土壤天然的透水特点或者建筑在地基上的竖向排列的排水体,通过地表加载或者使用建筑物自重,重力挤压,将地基孔隙中的水逐步排除,逐步增加强度,地基结构土壤密度逐渐增加。此方法也有缺陷,使用这种方法施工会延长施工周期,并且要仔细计算填土速率,同时还应该增加填土用料,以免出现地面沉降现象。此外如果采用预压法施工,由于竖向排列的排水管道深度不足、或者管道严重井阻、排水时间没有达到要求,那么后期地基会出现较大沉降。
3、抛石挤淤法
抛石挤淤法通常应用于常年积水的洼地。由于洼地、泥沼等地形的排水施工困难,并且表土呈流动状态,当其厚度较薄,从而片石能沉在底部的厚度小于3m 的软土路段或泥沼时,即可采用抛投片石,片石粒径大小应当大于30cm,且保证其小于30cm 粒径的含量小于20%。此方法应先从路堤的中部开始,先向前突进然后再渐次向两侧展开,从而使淤泥向两侧挤出,当片石抛出水面后要用重型压路机进行反复碾压使之密实,然后上部再铺反滤层,最后进行填土碾压。或者直接将原有淤泥层先挖除1m 左右深,并留有一定淤泥层,然后再进行抛石挤淤,当铺设反滤层碾压密实后最终进行填土,并经过一年的自然碾压,其沉降基本稳定之后,再进行路面的施工,效果也较良好。
4、敷垫材料法
敷垫材料法是利用敷垫材料(土工布、化纤无妨布、玻璃纤维格栅等)的抗剪和抗拉性能来提高软土地基的抗剪性能,均匀地承载上部荷载、提高地基整体性,减少地基不均匀的沉降,防止滑移,以提高地基的支承能力,适用于砂土、黏性土和软土的加固。施工前根据地基表层强度,上部荷载大小和宽度等,选择合适的敷垫材料,应检查基层是否平整、坚实,如有异物,应事先处理妥善,根据现场情况,确定敷垫材料尺寸,裁剪后予以试铺,裁剪尺寸应准确,检查撒拉宽度是否合适,搭接处应平整,松紧适度,对搭接部位进行缝合时缝合线应平直,针脚应均匀,缝合后应检查敷垫材料是否铺设平整,是否存在缺陷。在特别软的地基上进行第一层填土时,可使用放置干筏上的手摇传送带撒铺,有时也用皮带抛射式撒砂机撒铺。第一次撒布厚度应尽可能薄些,并要求用透水性好的河砂为材料。含砾石时,要注意不使其损坏敷垫物。
总之,在市政道路的施工的过程中,施工方应当该根据当地的工程和地质情况,选择合理的方法,从而做到投资少、回报高、可靠性高,而且只有这样才能够有效地处理好软土地基。
参考文献:
[1] 林伟秀.公路软土地基处理中技术方法[J]. 中国城市经济. 2011(24)
[2] 张禹,齐飞.膨胀土路基施工处理浅论[J]. 中国城市经济. 2011(11)
[3] 庞兰.浅谈公路软土地基的危害及处治措施[J]. 价值工程. 2010(22)
[4] 田烈程.路桥工程软土地基施工探析[J]. 中国高新技术企业. 2010(16)