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【摘 要】随着交通工程的快速发展,市政道路建设是交通工程运输发展的关键,保证市政道路建设安全快速的开展是促进经济发展的前提,在道路建设中要面对的艰难险阻有很多,软基处理占很大一部分。正确对待软基问题,是市政道路建设通畅的准则,在软基处理方案上,要充分发挥数值计算技术的优势,创新软基加固技术,进一步完善软基处理决策方案,保证市政道路工程的顺利建设。基于此,本文就市政道路建设中软土地基的处理要点进行分析与研究。
【关键词】市政道路;软土地基;处理要点
一、道路工程软土地基的概述
由于我国各地地势地貌存在明显的差异性,软土地基程度不同,目前还没有统一的处理标准和方法,加上工程规模和要求各异,使得软土地基处理更加困难。在实际道路施工中,需综合多方面因素考虑,在符合工程要求、质量得到保障的基础上,实现造价、工期、技术、环境之间的协调,选择最佳方案。软土地基土质较差,组成部分以黏土和淤泥土居多,沙土、泥炭次之,因压缩性高、含水量多,导致孔隙较大,土质较为疏松,以至于强度、刚度不足,承载力薄弱,是道路施工中的难点。而且,软土地基的结构性很是明显,局部一旦被扰动破坏,整个结构都会随之破坏,稳定性大幅下降,易出现坍塌、沉降或滑动现象,轻则破坏工程质量,重则威胁生命安全。在每年的道路建设中,因软土地基处理不到位而酿成的安全事故不在少数。因此,必须加大软土地及处理力度,采取合理有效的方法对软土进行加固,以提高其承载力,进而保证施工工程质量。
二、软土地基的特性
(一)各向异性。软土结构是由多年沉淀形成的,因此,在黏土内部有着明显的分层。地质学告诉我们,这样的沉淀软土结构每一层代表一个年代的地质条件,同一层的土质结构是相同的。因此,在软土结构中,每一层在横向上存在着各向同性。但是软土各个层次之间都是由不同的结构构成的,所以在软土结构的纵向上具有各向异性。(二)抗剪强度低。软土土质松软,这样的土质很难抵抗剪应力的作用。而抗剪强度低的特点就决定了这样的地基在承受较大载荷处的沉降比较明显,而相对载荷较小的地方沉降程度也较低,于是就会导致路面形成裂缝等情况。(三)塑形体积应变。软土结构内部存在着较大的空隙,在软土各个方向施加应力后,软土颗粒会在内部调整位置,压缩空隙,使软土结构更加紧密,密度更大。由于这样的压缩是压缩软土颗粒之间的空隙,因此在压缩后将会保持现有形状,不会恢复到原始的体积和形状,这就造成了一旦软土地基处理不当,无法通过减轻载荷进行调整,而必须重新对基础进行处理,这样,就要求软土地基施工必须高质量地一次性成功。(四)明显的结构性。由于软土的形成方式,使得软土拥有比较明显的结构,这样的结构一旦受到局部破坏,就可能影响到整个软土结构,导致整个结构成为流动状态。因此,在施工过程中应该重点,注意不要过分扰动软土。
三、市政道路工程软土地基的处理技术
(一)夯实法。在对软土地基处理的方法中,夯实法是一种最为简单有效的方法,夯实法的原理非常简单,就是利用重物自身的重力,以提高其密实度为目的,让重物反复自由坠落,对地基进行夯击。采用夯实法处理过的软土地基,其软土的强度会得到很大的提升,道路的使用寿命也会变得更长,但是,采用夯实法处理软土地基,执行起来工程量非常大,夯实机的安全系数也比较低,同时夯实机在工作的时候会发出恒大的噪音,给市民带来了不便,影响了群众的正常生活。
(二)置换法。置换法顾名思义就是采用承载理好、高强度的,压缩性低、透水能力好的优质粗粒材料粗粒去替换道路施工场地的浅层软土地基,例如沙石经过雨水浸透之后仍然有很好的承载能力和稳定性,并且大量的应力都被沙石承受,替换完成后,在进行进行铺平夯实使之达到施工要求。
(三)排水法。排水法就是在软土的内部和表面,运用排水井、多孔排水有机板、垫层等措施,产生竖向和横向无阻的排水系统,通常横向设置沙层,而垂直使用排水井。排水在市镇道路建设过程中是一项重要的工作,任何路基都需要排水,由于软土地基具有渗透性弱的特点,所以在设计排水管道时的要求更加严格,地基可以在重物或者自重的作用下排出水分天然固结,虽然排水法在处理软土地基的时候,对地基扰动小,地基固结程度好,但是,此方案需要等到土层沉降稳定后才能充分使用路面,实施的工期很长。
(四)垫层法。垫层法主要分为换土加筋、加筋碎石、换土垫层法等几个方案,可以有效地使上层载荷分解到下层,大幅度减少低级的沉降,适用于淤泥、充填土、淤泥质土等软土地基的浅层处理方案。运用垫层法时,首先要利用人工或者机器挖出软土地基的软土,然后再向其里面填充高强度的材料,例如粘土、砂、砾等,这样就会使得地基中的土层固结,整个路基稳定性增强。
(五)灌浆法。灌浆法主要分为帷幕灌浆、化学灌浆、接触灌浆和固结灌浆,主要做法是凭借外界压力通过一些设备在路基缝隙或钻的孔中注入浆液。在灌入过程中要确保浆液中无空气待到浆液和软土,在采用灌浆法处理软土地基时,首先要在软土中钻一个灌浆洞孔,然后将水泥浆液等其他物质灌入其中,灌浆法够提高软土的强度,提升地基的稳定性。
(六)水泥深层搅拌桩法。作为软基处理的基本形式,水泥深层搅拌桩法主要是以硬化后强度高的水泥为媒介,作为软土坚固成长的温床,利用其特性可将水泥渗入软土中,发挥强大的黏合力的作用,将软土转换为工程所需要的间应水平。软土地基同水泥充分融合后,在物化反应后能够整体提升土体的强度,避免出现变形的现象,降低了软土的沉降速度。通过水泥深层搅拌桩法对软基进行处理,能够有效降低沉降量,增大边坡的稳定性,还能提高软土地基的承载力,其应用十分广泛。但在施工过程中一定要严格遵循设计要求,尤其在处理特殊地段软基时,更要保证施工工艺符合设计标准,这样才能充分发挥水泥深层搅拌桩法的优势,降低事故的发生几率。
(七)添加剂法。添加剂法适用于表面是黏性土的软土,使水泥、熟石灰等添加材料渗入到表层黏土内部,增强地基的强度和压缩性能,达到加固土壤稳定性的目的。经过拌合站拌和或拌和机现场拌合的石灰添加剂,有强效的吸水能力,可以降低软土的亲水能力和含水量。随着时间的延长,在化学变化的基础上,软土固定的时间的硬化强度不断增大,从而改变土质,加强软土的稳定性和坚硬程度,可以保证施工机械在路面上安全的运行。土壤固化剂在处理土石基、土路基等土质不良的市政道路软基过程中发挥着重要的作用,其中主要应用的是碱性固化剂。作为公路路基施工材料,固化剂具有明显的优势,大大缩短了施工期限,减少了成本投入,延长了道路的使用时间,预防路基发生隆起、下陷、滑移、坍塌或崩溃等病害,有效防止和减少重复建设。当路基施工材料为固化剂的情况下,不需运弃或挖除设计路面的土壤,只需对现场道路的土壤进行处理,即可作为坚实的道路基础,提高了地基对自然条件的承受力。同传统材料相比,土壤固化剂的各项指标明显提升,具有非常广阔的应用前景。
结束语
随着市政道路建设的快速发展,市政道路施工中不可避免地出现市政道路路基穿过软土带的情况。因此,软土地基上修筑路基巳不可避免。市政道路软土地基的成功处理技术,已经成为提高建设速度、降低工程造价、确保工程质量的十分重要的措施之一。
参考文献:
[1]于国忠.浅析市政道路建设中软土地基的处理方法[J].民营科技,2013,02:241.
[2]华国柱.软土地基处理技术在市政道路施工中的应用[J].城市建筑,2013,12:246.
[3]邵孙华,朱浩.城市道路路基软地基处理过程中的市政工程技术分析[J].城市道桥与防洪,2012,06:238-239+19.
[4]赵星.浅谈市政道路工程中的软土路基处理技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2012,11:176-177.
[5]马地虎.市政道路工程软土地基沉降处理设计分析[J].科技致富向导,2014,17:81.
【关键词】市政道路;软土地基;处理要点
一、道路工程软土地基的概述
由于我国各地地势地貌存在明显的差异性,软土地基程度不同,目前还没有统一的处理标准和方法,加上工程规模和要求各异,使得软土地基处理更加困难。在实际道路施工中,需综合多方面因素考虑,在符合工程要求、质量得到保障的基础上,实现造价、工期、技术、环境之间的协调,选择最佳方案。软土地基土质较差,组成部分以黏土和淤泥土居多,沙土、泥炭次之,因压缩性高、含水量多,导致孔隙较大,土质较为疏松,以至于强度、刚度不足,承载力薄弱,是道路施工中的难点。而且,软土地基的结构性很是明显,局部一旦被扰动破坏,整个结构都会随之破坏,稳定性大幅下降,易出现坍塌、沉降或滑动现象,轻则破坏工程质量,重则威胁生命安全。在每年的道路建设中,因软土地基处理不到位而酿成的安全事故不在少数。因此,必须加大软土地及处理力度,采取合理有效的方法对软土进行加固,以提高其承载力,进而保证施工工程质量。
二、软土地基的特性
(一)各向异性。软土结构是由多年沉淀形成的,因此,在黏土内部有着明显的分层。地质学告诉我们,这样的沉淀软土结构每一层代表一个年代的地质条件,同一层的土质结构是相同的。因此,在软土结构中,每一层在横向上存在着各向同性。但是软土各个层次之间都是由不同的结构构成的,所以在软土结构的纵向上具有各向异性。(二)抗剪强度低。软土土质松软,这样的土质很难抵抗剪应力的作用。而抗剪强度低的特点就决定了这样的地基在承受较大载荷处的沉降比较明显,而相对载荷较小的地方沉降程度也较低,于是就会导致路面形成裂缝等情况。(三)塑形体积应变。软土结构内部存在着较大的空隙,在软土各个方向施加应力后,软土颗粒会在内部调整位置,压缩空隙,使软土结构更加紧密,密度更大。由于这样的压缩是压缩软土颗粒之间的空隙,因此在压缩后将会保持现有形状,不会恢复到原始的体积和形状,这就造成了一旦软土地基处理不当,无法通过减轻载荷进行调整,而必须重新对基础进行处理,这样,就要求软土地基施工必须高质量地一次性成功。(四)明显的结构性。由于软土的形成方式,使得软土拥有比较明显的结构,这样的结构一旦受到局部破坏,就可能影响到整个软土结构,导致整个结构成为流动状态。因此,在施工过程中应该重点,注意不要过分扰动软土。
三、市政道路工程软土地基的处理技术
(一)夯实法。在对软土地基处理的方法中,夯实法是一种最为简单有效的方法,夯实法的原理非常简单,就是利用重物自身的重力,以提高其密实度为目的,让重物反复自由坠落,对地基进行夯击。采用夯实法处理过的软土地基,其软土的强度会得到很大的提升,道路的使用寿命也会变得更长,但是,采用夯实法处理软土地基,执行起来工程量非常大,夯实机的安全系数也比较低,同时夯实机在工作的时候会发出恒大的噪音,给市民带来了不便,影响了群众的正常生活。
(二)置换法。置换法顾名思义就是采用承载理好、高强度的,压缩性低、透水能力好的优质粗粒材料粗粒去替换道路施工场地的浅层软土地基,例如沙石经过雨水浸透之后仍然有很好的承载能力和稳定性,并且大量的应力都被沙石承受,替换完成后,在进行进行铺平夯实使之达到施工要求。
(三)排水法。排水法就是在软土的内部和表面,运用排水井、多孔排水有机板、垫层等措施,产生竖向和横向无阻的排水系统,通常横向设置沙层,而垂直使用排水井。排水在市镇道路建设过程中是一项重要的工作,任何路基都需要排水,由于软土地基具有渗透性弱的特点,所以在设计排水管道时的要求更加严格,地基可以在重物或者自重的作用下排出水分天然固结,虽然排水法在处理软土地基的时候,对地基扰动小,地基固结程度好,但是,此方案需要等到土层沉降稳定后才能充分使用路面,实施的工期很长。
(四)垫层法。垫层法主要分为换土加筋、加筋碎石、换土垫层法等几个方案,可以有效地使上层载荷分解到下层,大幅度减少低级的沉降,适用于淤泥、充填土、淤泥质土等软土地基的浅层处理方案。运用垫层法时,首先要利用人工或者机器挖出软土地基的软土,然后再向其里面填充高强度的材料,例如粘土、砂、砾等,这样就会使得地基中的土层固结,整个路基稳定性增强。
(五)灌浆法。灌浆法主要分为帷幕灌浆、化学灌浆、接触灌浆和固结灌浆,主要做法是凭借外界压力通过一些设备在路基缝隙或钻的孔中注入浆液。在灌入过程中要确保浆液中无空气待到浆液和软土,在采用灌浆法处理软土地基时,首先要在软土中钻一个灌浆洞孔,然后将水泥浆液等其他物质灌入其中,灌浆法够提高软土的强度,提升地基的稳定性。
(六)水泥深层搅拌桩法。作为软基处理的基本形式,水泥深层搅拌桩法主要是以硬化后强度高的水泥为媒介,作为软土坚固成长的温床,利用其特性可将水泥渗入软土中,发挥强大的黏合力的作用,将软土转换为工程所需要的间应水平。软土地基同水泥充分融合后,在物化反应后能够整体提升土体的强度,避免出现变形的现象,降低了软土的沉降速度。通过水泥深层搅拌桩法对软基进行处理,能够有效降低沉降量,增大边坡的稳定性,还能提高软土地基的承载力,其应用十分广泛。但在施工过程中一定要严格遵循设计要求,尤其在处理特殊地段软基时,更要保证施工工艺符合设计标准,这样才能充分发挥水泥深层搅拌桩法的优势,降低事故的发生几率。
(七)添加剂法。添加剂法适用于表面是黏性土的软土,使水泥、熟石灰等添加材料渗入到表层黏土内部,增强地基的强度和压缩性能,达到加固土壤稳定性的目的。经过拌合站拌和或拌和机现场拌合的石灰添加剂,有强效的吸水能力,可以降低软土的亲水能力和含水量。随着时间的延长,在化学变化的基础上,软土固定的时间的硬化强度不断增大,从而改变土质,加强软土的稳定性和坚硬程度,可以保证施工机械在路面上安全的运行。土壤固化剂在处理土石基、土路基等土质不良的市政道路软基过程中发挥着重要的作用,其中主要应用的是碱性固化剂。作为公路路基施工材料,固化剂具有明显的优势,大大缩短了施工期限,减少了成本投入,延长了道路的使用时间,预防路基发生隆起、下陷、滑移、坍塌或崩溃等病害,有效防止和减少重复建设。当路基施工材料为固化剂的情况下,不需运弃或挖除设计路面的土壤,只需对现场道路的土壤进行处理,即可作为坚实的道路基础,提高了地基对自然条件的承受力。同传统材料相比,土壤固化剂的各项指标明显提升,具有非常广阔的应用前景。
结束语
随着市政道路建设的快速发展,市政道路施工中不可避免地出现市政道路路基穿过软土带的情况。因此,软土地基上修筑路基巳不可避免。市政道路软土地基的成功处理技术,已经成为提高建设速度、降低工程造价、确保工程质量的十分重要的措施之一。
参考文献:
[1]于国忠.浅析市政道路建设中软土地基的处理方法[J].民营科技,2013,02:241.
[2]华国柱.软土地基处理技术在市政道路施工中的应用[J].城市建筑,2013,12:246.
[3]邵孙华,朱浩.城市道路路基软地基处理过程中的市政工程技术分析[J].城市道桥与防洪,2012,06:238-239+19.
[4]赵星.浅谈市政道路工程中的软土路基处理技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2012,11:176-177.
[5]马地虎.市政道路工程软土地基沉降处理设计分析[J].科技致富向导,2014,17:81.