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【摘 要】 随着国民经济的不断发展,市政道路工程在我国越来越重要。在市政道路施工中,由于软土地基的存在,容易造成施工过程地面的变形,加大施工难度,影响施工质量。要处理好软土地基,应该首先了解软土地基的基本特点,以及施工过程带来的难点。在市政道路施工中,环境中的软土主要是指淤泥,这种土含水分较多,而且容易压缩变形,较难凝固,地基施工容易造成沉降、变形等影响,而且由于软土土质松软,会造成建筑物失去平衡,从而影响建筑物的安全和使用寿命。一般是在施工比较集中的地区,软土出现的概率较大,如何软土地基进行处理是市政道路工程施工中的难题。
【关键词】 市政道路;软土路基;技术
引言:
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。
一、市政道路软土路基处理施工准备
1、开展软土路基加固施工的主要措施
在施工前要根据实地勘察和取样的检测结果,以市政道路使用时限为基础,开展市政道路沉降程度的预算工作。在市政道路使用寿命一定的情况下,预计发生的沉降程度越小的情况越好。
在软土区域进行市政道路施工,要全面开展地质地形勘察工作,确保勘测项目齐全、各项勘测数据准确,详细对比勘察结果和原有的软土质基地勘查资料,并整理好相关数据。根据设计要求和具体施工情况,逐一完成施工设计、施工方案、路线选择等工作。其中,要高度注意钻探工作,防止塌陷问题的发生。通过原位测试和取土测试两种方法完成土壤取样调查工作,要选择具有一定代表性的土壤作为样本,以保障取样检测的工作质量和可靠性。合理选取勘察范围。路线途径区域的土壤含水量必须满足施工要求。以原位测试的结果为基础数据进行施工方案的设计。
开展软土基地加固处理工作时,要按照因地制宜的原则,根据当地自然环境、地质条件、水文条件等具体情况设计加固方案,就地取材,当地的材料能够使用的就尽量选择当地材料使用。
2、软土地基处理施工技术方案与方法的选择
经过多年的实践摸索,我国市政道路建设行业已经总结并发展出许多种关于软土路基的处理方法。根据工作原理的不同,处理方法大体上可以分为物理处理和化学处理方法两种。从处理对象的角度来看,可以分为饱和的或不饱和的,土壤性质属粘性的或属砂性的。而根据处理程度的不同,处理方法也可以分为许多种。比如,永久性处理和临时性处理就是根据软土地基处理深度不同而划分的。在实际工作中,各种方法可以交叉混合使用,但要根据具体情况进行科学的选择,既要保障市政道路施工质量,又要把施工费用控制在合理范围内,实现经济效益和社会效益的最优化。
2.1软土地基处理施工技术方案的确定原则
软土地基的处理施工技术种类较多,每一种都有其特点和缺陷,都有其使用局限性。在进行软土地基处理技术选择时一定要认清所选技术种类的适用范围。比如,填土预压法,工期长,施工简单,适用于沉降量较小,路基稳定的地段;换土法造价高,适用于清淤回填;强夯法能够有效加快施工速度,缩短工期,造价也低,无需添加特殊材料,但对周围环境影响大,适用于加固低饱和土、黏土、砂土、碎石等情况的区域;反压护道法施工费用低,工艺简单,但市政道路用地加大,适用于路堤高度不大于极限高度的地基,多在桥台高填土地段局部使用,一般不大面积使用。同时,施工区域地质条件复杂多变,施工条件也各有不同,导致市政道路地基的性能指标各不一样,施工材料、设备等情况也会因时、因地有着巨大差异。基于以上原因,在道路施工中要根据施工的具体情况,综合考虑设计要求、施工条件、施工设备、材料、经济性等多方面因素,选出整体性能最佳的地基处理加固方案。
2.2软土地基处理施工技术方法的选择原则
施工方法决定施工方案,前文关于软土基地处理施工技术方案的选择一定要建立在正确选择施工方法的基础上。下面就对软土路基施工技术方法的选择进行说明。市政道路地基根据土壤质地不同分为泥炭质地基、粘土质地基和砂质地基几种。其中,泥炭质地基含水量大,透水性较强,原始状态下强度低、压缩性大,一次固结即可产生沉降,强度提升。粘土地基处理的适用方法很多,几乎所有软土地基处理方法都适用,但粘土地基在某些方面敏感度很高,在这项方面发生微小变化都会导致强度大幅下降。所以处理粘土地基时要尽量选择对敏感的方面影响较小的方法。砂质地基是路基中性能较好的一种,其作为道路填土地基一般不会出现问题。但如果砂性过度液化时,应采用振动固结或砂子加实桩等方法进行改良。
软土地基加固处理施工技术选择受地基构成影响,具体影响情况如下:一是软土层的厚度。如果软土层厚度较大,要按照土壤质地和处理指标,结合使用表层处理和其他方法。软土层厚,采用砂子加实桩或竖向排水井全层处理不仅难度大,施工成本也高,加载预压效果也不佳,所以没必要进行处理得很深,当软土层较薄时,其滑动破坏危险性小,沉降量小,只需要进行相对简单的表层处理。对于重要的构造物基础,可挖掘置换。二是含有砂层(排水层)的软土层。由于其厚度不大,使用缩短固结排水距离的方法,就能够产生沉降,从而因固结而提高强度,所以只需要进行填土预压或表层处理,无需使用砂子加实桩或竖向排水的方法。三是不含砂层(排水层)而厚度又较大的软土层。需用竖向排井法进行沉降处理,用灰桩或砂子加实桩、反压护道等作稳定处理。四是上方为较厚的堆积软弱粘性土层,下方为砂层的情况,其沉降加固处理则需选用预压填实、竖向排井等方法。 二、市政道路软土路基处理中强夯法施工技术
1、对市政道路软土路基特点的分析
所谓的软土路基,主要指的是由软土构成的市政道路路基,对于我国的市政道路工程技术规范而言,软土路基就是压缩性高、抗剪强度低、孔隙加大的土层。软土路基中的土层一般有淤泥、淤泥质的土壤、杂填土以及松软土等性质的土壤。软土路基主要具有以下几个方面的特点:(1)软土路基的压缩性较高。软土路基中的土壤的空隙比较大,一般来说孔隙都是超过1的。软土路基的土壤含有很多天然的水分,土壤能承受的重量比较小,土壤中还含有大量的的有机质,因此导致软土的压缩性较高,不具有固定性和稳定性。(2)软土路基的渗透性不好。通常情况下的软土,一般渗透性系数在i*10-4cm/s到i*10-8cm/s这个范围之内,渗透水的能力比较低,特别是在垂直基面上,渗透水的能力非常差。软土路基的这种特点,在市政道路的施工过程中,难以对软土路基进行排水,使其固结,使得市政道路施工过程中花费大量的时间来处理路基沉降的问题。(3)软土路基的土体抗剪强度不高。软土路基中的软土一般含有很多的有机杂质,因此,导致软土路基的抗剪强度不高,并且,软土路基的抗剪强度和排水固结条件、软土路基的加荷速度有着直接的关系。(4)软土路基的含水量较多。软弱土的含水量一般都高于百分之五十,软弱土中液限指数一般都在百分之四十到百分之六十左右,软弱土的含水量较多和孔隙较大的特点,对软土的压缩性和抗剪强度有直接的影响。(5)软土路基具有触变性。软弱土壤在处于原始状态的时候是具有一定的结构强度的,在市政道路施工的过程中,对软土的原始状态进行一定的扰动之后,软弱土壤的结构强度就为因干扰二降低。尤其是在软弱土受到震动荷载之后,软弱土会出现侧向滑动、侧面挤出以及沉降的情况。
2、对软土路基危害的分析
2.1会导致市政道路路基沉降
软弱土在荷载的情况下会出现沉降变形的情况,尤其是会出现软土路基不均匀沉降变形的情况。这种情况的出现,给市政道路的质量带来了较大的安全隐患,使市政道路在后期的使用过程中出现开裂和桥头跳车等严重问题。
2.2影响市政道路的稳定性
软弱土具有抗剪强度不高的特点,在市政道路路基受到车辆的荷载时,容易造成市政道路路基出现局部的损坏或者市政道路整体剪切破坏。使得市政道路的路基容易出现塌方、滑坡的情况,影响市政道路使用的稳定性。
2.3造成市政道路路基软弱土的液化
软弱土在外部动力的荷载作用下,容易造成市政道路路基软土产生液化的情况,还有可能出现路基失稳和震限的情况,这些问题的存在会严重的影响到市政道路上车辆的安全。
3、强夯法在市政道路软土路基施工中的应用
3.1强夯法技术内涵
所谓的强夯处理法,就是用8t到30t的重锤在一定的落距上自由下落,通过重锤自由下落的冲击能是软土路基通过重力的挤压迅速的排水并固结,改善软土路基强度低的情况,达到降低土体压缩性的目的。强夯处理法在软土路基的处理运用的比较广泛,但是对于含水量超过百分之六十的土壤和土壤孔隙大于1.5的饱和软土,不能采用此种方法来处理软土路基。
3.2准备工作
在市政道路的建设中,使用强夯法技术要做好三方面的准备工作,首先是基底处理工作,主要是处理基地中存在的污染物和水分,其土层的厚度要大于80mm;其次是堆填土方的施工操作,把土壤运输到土方中进行夯击处理;最后是测量准备工作,测量工作是准备工作的重要环节,通过测量工作确定坐标基准点,然后再进行放线,为整个强夯法的施工做好准备工作。
3.3试夯阶段
在做好准备工作以后,施工人员就要确定具体的夯锤指标,确定好夯锤的重量、拉距、夯击的面积,在确定好这一系列的指标以后,再根据具体的目标来确定夯击的能级和夯击的次数。一般情况下,在夯击之后,市政道路路基的土层下级距离小于50mm就要停止夯击操作,在完成试夯工作之后,通过相关的计算得出具体的指标,然后根据这些指标进行施工。
3.4强夯法施工
强夯法的施工阶段就是强夯法技术的具体执行阶段,强夯法的施工水平直接决定了强夯法的执行效果,也就直接决定了市政道路软土地基的处理质量,因此,施工单位要特别注重强夯法的施工阶段。首先,要注意的是对夯击机具的选择,夯击机具的选择要在试夯阶段中就选择好,然后在施工阶段中延续使用。在一般情况下,使用的较多的是强夯吊机,采用此种吊机夯击机具,其起吊能力是很高的,符合一般工程的使用。其次,是要确定好夯击的形状。在一般的夯击施工中,采用的都是梅花形来夯击的。在夯击的过程中还存在着主夯击和副夯击的区别,主夯击和副夯击要有明确的区分,二者的距离要保持在5mm以上,在夯击的过程中,要按照先主夯击再副夯击的夯击顺序进行,具体的夯击操作要按照国家的相关规定进行。
三、结束语
综上所述,在进行市政道路遇到的软土地质,能够采用多种地基处理方式进行处理,施工单位需要根据施工中的实际状况进行选择,保证软土地基处理的效果,以及处理方式的经济性和科学性。
参考文献:
[1]董永亮.东新高速市政道路工程软土路基施工技术研究[D].西安工业大学,2014.
[2]高剑飞.浅议市政道路软土路基施工技术[J].科技创新与应用,2014,12:172.
[3]吴焕勇.市政道路软土路基施工技术探讨[J].江西建材,2014,10:123.
[4]赵育英.市政道路工程软土路基施工技术探析[J].城市建筑,2014,01:262.
【关键词】 市政道路;软土路基;技术
引言:
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。
一、市政道路软土路基处理施工准备
1、开展软土路基加固施工的主要措施
在施工前要根据实地勘察和取样的检测结果,以市政道路使用时限为基础,开展市政道路沉降程度的预算工作。在市政道路使用寿命一定的情况下,预计发生的沉降程度越小的情况越好。
在软土区域进行市政道路施工,要全面开展地质地形勘察工作,确保勘测项目齐全、各项勘测数据准确,详细对比勘察结果和原有的软土质基地勘查资料,并整理好相关数据。根据设计要求和具体施工情况,逐一完成施工设计、施工方案、路线选择等工作。其中,要高度注意钻探工作,防止塌陷问题的发生。通过原位测试和取土测试两种方法完成土壤取样调查工作,要选择具有一定代表性的土壤作为样本,以保障取样检测的工作质量和可靠性。合理选取勘察范围。路线途径区域的土壤含水量必须满足施工要求。以原位测试的结果为基础数据进行施工方案的设计。
开展软土基地加固处理工作时,要按照因地制宜的原则,根据当地自然环境、地质条件、水文条件等具体情况设计加固方案,就地取材,当地的材料能够使用的就尽量选择当地材料使用。
2、软土地基处理施工技术方案与方法的选择
经过多年的实践摸索,我国市政道路建设行业已经总结并发展出许多种关于软土路基的处理方法。根据工作原理的不同,处理方法大体上可以分为物理处理和化学处理方法两种。从处理对象的角度来看,可以分为饱和的或不饱和的,土壤性质属粘性的或属砂性的。而根据处理程度的不同,处理方法也可以分为许多种。比如,永久性处理和临时性处理就是根据软土地基处理深度不同而划分的。在实际工作中,各种方法可以交叉混合使用,但要根据具体情况进行科学的选择,既要保障市政道路施工质量,又要把施工费用控制在合理范围内,实现经济效益和社会效益的最优化。
2.1软土地基处理施工技术方案的确定原则
软土地基的处理施工技术种类较多,每一种都有其特点和缺陷,都有其使用局限性。在进行软土地基处理技术选择时一定要认清所选技术种类的适用范围。比如,填土预压法,工期长,施工简单,适用于沉降量较小,路基稳定的地段;换土法造价高,适用于清淤回填;强夯法能够有效加快施工速度,缩短工期,造价也低,无需添加特殊材料,但对周围环境影响大,适用于加固低饱和土、黏土、砂土、碎石等情况的区域;反压护道法施工费用低,工艺简单,但市政道路用地加大,适用于路堤高度不大于极限高度的地基,多在桥台高填土地段局部使用,一般不大面积使用。同时,施工区域地质条件复杂多变,施工条件也各有不同,导致市政道路地基的性能指标各不一样,施工材料、设备等情况也会因时、因地有着巨大差异。基于以上原因,在道路施工中要根据施工的具体情况,综合考虑设计要求、施工条件、施工设备、材料、经济性等多方面因素,选出整体性能最佳的地基处理加固方案。
2.2软土地基处理施工技术方法的选择原则
施工方法决定施工方案,前文关于软土基地处理施工技术方案的选择一定要建立在正确选择施工方法的基础上。下面就对软土路基施工技术方法的选择进行说明。市政道路地基根据土壤质地不同分为泥炭质地基、粘土质地基和砂质地基几种。其中,泥炭质地基含水量大,透水性较强,原始状态下强度低、压缩性大,一次固结即可产生沉降,强度提升。粘土地基处理的适用方法很多,几乎所有软土地基处理方法都适用,但粘土地基在某些方面敏感度很高,在这项方面发生微小变化都会导致强度大幅下降。所以处理粘土地基时要尽量选择对敏感的方面影响较小的方法。砂质地基是路基中性能较好的一种,其作为道路填土地基一般不会出现问题。但如果砂性过度液化时,应采用振动固结或砂子加实桩等方法进行改良。
软土地基加固处理施工技术选择受地基构成影响,具体影响情况如下:一是软土层的厚度。如果软土层厚度较大,要按照土壤质地和处理指标,结合使用表层处理和其他方法。软土层厚,采用砂子加实桩或竖向排水井全层处理不仅难度大,施工成本也高,加载预压效果也不佳,所以没必要进行处理得很深,当软土层较薄时,其滑动破坏危险性小,沉降量小,只需要进行相对简单的表层处理。对于重要的构造物基础,可挖掘置换。二是含有砂层(排水层)的软土层。由于其厚度不大,使用缩短固结排水距离的方法,就能够产生沉降,从而因固结而提高强度,所以只需要进行填土预压或表层处理,无需使用砂子加实桩或竖向排水的方法。三是不含砂层(排水层)而厚度又较大的软土层。需用竖向排井法进行沉降处理,用灰桩或砂子加实桩、反压护道等作稳定处理。四是上方为较厚的堆积软弱粘性土层,下方为砂层的情况,其沉降加固处理则需选用预压填实、竖向排井等方法。 二、市政道路软土路基处理中强夯法施工技术
1、对市政道路软土路基特点的分析
所谓的软土路基,主要指的是由软土构成的市政道路路基,对于我国的市政道路工程技术规范而言,软土路基就是压缩性高、抗剪强度低、孔隙加大的土层。软土路基中的土层一般有淤泥、淤泥质的土壤、杂填土以及松软土等性质的土壤。软土路基主要具有以下几个方面的特点:(1)软土路基的压缩性较高。软土路基中的土壤的空隙比较大,一般来说孔隙都是超过1的。软土路基的土壤含有很多天然的水分,土壤能承受的重量比较小,土壤中还含有大量的的有机质,因此导致软土的压缩性较高,不具有固定性和稳定性。(2)软土路基的渗透性不好。通常情况下的软土,一般渗透性系数在i*10-4cm/s到i*10-8cm/s这个范围之内,渗透水的能力比较低,特别是在垂直基面上,渗透水的能力非常差。软土路基的这种特点,在市政道路的施工过程中,难以对软土路基进行排水,使其固结,使得市政道路施工过程中花费大量的时间来处理路基沉降的问题。(3)软土路基的土体抗剪强度不高。软土路基中的软土一般含有很多的有机杂质,因此,导致软土路基的抗剪强度不高,并且,软土路基的抗剪强度和排水固结条件、软土路基的加荷速度有着直接的关系。(4)软土路基的含水量较多。软弱土的含水量一般都高于百分之五十,软弱土中液限指数一般都在百分之四十到百分之六十左右,软弱土的含水量较多和孔隙较大的特点,对软土的压缩性和抗剪强度有直接的影响。(5)软土路基具有触变性。软弱土壤在处于原始状态的时候是具有一定的结构强度的,在市政道路施工的过程中,对软土的原始状态进行一定的扰动之后,软弱土壤的结构强度就为因干扰二降低。尤其是在软弱土受到震动荷载之后,软弱土会出现侧向滑动、侧面挤出以及沉降的情况。
2、对软土路基危害的分析
2.1会导致市政道路路基沉降
软弱土在荷载的情况下会出现沉降变形的情况,尤其是会出现软土路基不均匀沉降变形的情况。这种情况的出现,给市政道路的质量带来了较大的安全隐患,使市政道路在后期的使用过程中出现开裂和桥头跳车等严重问题。
2.2影响市政道路的稳定性
软弱土具有抗剪强度不高的特点,在市政道路路基受到车辆的荷载时,容易造成市政道路路基出现局部的损坏或者市政道路整体剪切破坏。使得市政道路的路基容易出现塌方、滑坡的情况,影响市政道路使用的稳定性。
2.3造成市政道路路基软弱土的液化
软弱土在外部动力的荷载作用下,容易造成市政道路路基软土产生液化的情况,还有可能出现路基失稳和震限的情况,这些问题的存在会严重的影响到市政道路上车辆的安全。
3、强夯法在市政道路软土路基施工中的应用
3.1强夯法技术内涵
所谓的强夯处理法,就是用8t到30t的重锤在一定的落距上自由下落,通过重锤自由下落的冲击能是软土路基通过重力的挤压迅速的排水并固结,改善软土路基强度低的情况,达到降低土体压缩性的目的。强夯处理法在软土路基的处理运用的比较广泛,但是对于含水量超过百分之六十的土壤和土壤孔隙大于1.5的饱和软土,不能采用此种方法来处理软土路基。
3.2准备工作
在市政道路的建设中,使用强夯法技术要做好三方面的准备工作,首先是基底处理工作,主要是处理基地中存在的污染物和水分,其土层的厚度要大于80mm;其次是堆填土方的施工操作,把土壤运输到土方中进行夯击处理;最后是测量准备工作,测量工作是准备工作的重要环节,通过测量工作确定坐标基准点,然后再进行放线,为整个强夯法的施工做好准备工作。
3.3试夯阶段
在做好准备工作以后,施工人员就要确定具体的夯锤指标,确定好夯锤的重量、拉距、夯击的面积,在确定好这一系列的指标以后,再根据具体的目标来确定夯击的能级和夯击的次数。一般情况下,在夯击之后,市政道路路基的土层下级距离小于50mm就要停止夯击操作,在完成试夯工作之后,通过相关的计算得出具体的指标,然后根据这些指标进行施工。
3.4强夯法施工
强夯法的施工阶段就是强夯法技术的具体执行阶段,强夯法的施工水平直接决定了强夯法的执行效果,也就直接决定了市政道路软土地基的处理质量,因此,施工单位要特别注重强夯法的施工阶段。首先,要注意的是对夯击机具的选择,夯击机具的选择要在试夯阶段中就选择好,然后在施工阶段中延续使用。在一般情况下,使用的较多的是强夯吊机,采用此种吊机夯击机具,其起吊能力是很高的,符合一般工程的使用。其次,是要确定好夯击的形状。在一般的夯击施工中,采用的都是梅花形来夯击的。在夯击的过程中还存在着主夯击和副夯击的区别,主夯击和副夯击要有明确的区分,二者的距离要保持在5mm以上,在夯击的过程中,要按照先主夯击再副夯击的夯击顺序进行,具体的夯击操作要按照国家的相关规定进行。
三、结束语
综上所述,在进行市政道路遇到的软土地质,能够采用多种地基处理方式进行处理,施工单位需要根据施工中的实际状况进行选择,保证软土地基处理的效果,以及处理方式的经济性和科学性。
参考文献:
[1]董永亮.东新高速市政道路工程软土路基施工技术研究[D].西安工业大学,2014.
[2]高剑飞.浅议市政道路软土路基施工技术[J].科技创新与应用,2014,12:172.
[3]吴焕勇.市政道路软土路基施工技术探讨[J].江西建材,2014,10:123.
[4]赵育英.市政道路工程软土路基施工技术探析[J].城市建筑,2014,01:262.