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摘要:随着我的城市不断发展,在城市中高级道路越来越多,但是由于不同地区的地质条件不同,在道路修建过程中经常会遇到软土层的情形。由于软土地基的缝隙比较大,而且含水量较高,因此在施工过程中必须要谨慎处理,否则会对路基的稳定性产生较大的影响,本文重点阐述内容就是针对在市政道路的施工中软土地基的处理技术,希望能给其他人带来一些启发。
关键词:市政工程;软土地基;处理技术
1 软土地基的特点
尽管不同地区的软土地基的特性不同,但是也具有些共同特征,比如一般的软土地基的颜色为灰色和深色;同其他地基相比,其土壤的含水量要高一些;软土地基的粘粒组成比例高,具有较高的可塑性;此外,软土地基的渗透系数较小,液体不易渗透,在工程的施工建设中固结时间也相对较长。由于软土地基具有上述特性,因此在进行软土地基施工建设时,面临诸多的问题。
1.1 排水不畅引发地基沉陷
由于地基的渗透性很低,在施工建设中,如果遇到暴雨等恶劣天气,将出现严重的排水不畅问题。水流的长时间冲刷,地基土体侧移的现象也很有可能出现,这将对施工现场的建筑物与地下管线的安全造成一定的影响。极易引发地基沉陷及造成路面裂缝等问题。
1.2抗剪切強度低,剪切拉裂破坏
在工程的建设施工过程中,如果施工人员不规范的使用软土地基处理技术,将破坏软土地基,出现剪切拉裂破坏的种种问题。这将导致路面出现裂缝,同时由于这些裂缝相互连接,一旦某一处裂缝受到破坏,将导致整个市政工程的连带损坏。
1.3 承载能力达不到设计要求
由于强度较低,需要较长时间保证软土稳定性及变形大等特点,在进行软土地基施工时,如果不能合理运用处理技术,极易导致其承载能力不符合设计要求,在静态、动态荷载作用下,或出现某局部损坏,或发生完全摧毁,这给市政工程施工埋下了诸多的安全隐患。
2 市政工程中软土地基常用的处理技术
2.1 换填法
换填法顾名思义就是将一定范围之内的软土地基清除之后,填上材质比较坚硬的填充物例如鹅卵石、煤矿渣等。要想保证换填能够达到最佳效果,在施工过程中最好是分层分步逐次进行换填、夯实、碾压,直到达到设计的硬度。换填法比较少适用于浅层软土比如砂土、腐殖土、混杂土等软土层;已经经过固结回填的土层例如低洼地区固结等,比较适用换填法;同时比较适用山部地区处理岩石斜坡,或者是湿陷性的黄土;通过使用换填法可以很好的减低冬季冰冻使得突然爆裂的情况。
2.2 排水固结处理技术
相比于其他类型的土基,软土地基的含水量较高,这使得地基的稳定性也较差。排水固结技术运用横竖的排水管道,排出软土地基中土体间隙之间的多余水分,从而大大减少土体的孔隙,进而能够固结地基同时也能增加地基的强度。在工程进行中,施工作业者为了能加速对软土地基排水固结,可以将排水的设备放置其内部,进而加快排水固结进度。但是,在实际使用该技术时,应先进行试验,确定孔隙间隔以及加载速度,避免出现新的施工问题。
2.3 强夯处理技术
软土土质疏松、土层间的颗粒大,而强夯处理技术可有效解决此类问题。强夯处理技术并广泛应用于市政路桥工程施工中,其能有效降低软土的压缩性以及提高稳定性。其工作原理是在地心引力的作用下,重物从高空落下,对地基进行打击,进而缩小软土之间的孔隙。强夯处理技术,可有效地提高软土地基的稳定性至原来的 3~4 倍,基本上解决市政路桥工程施工过程中存在的建筑框架结构难以固定的问题,进而有效降低后期施工过程中的塌陷、凹陷等不良现象,提升了建筑框架的稳定性与安全性。强夯处理技术操作简单,便于施工人员的应用。使用此项技术时组注意,在周围有铁道时不能应用。在这种情况下,通常在施工周围开挖隔振沟槽后,保证重物坠落不会对铁路以及居民造成影响后才能实施。
3 某市市政工程实例分析
某市在进行软土地基施工时,采用 “中间排水固结法处理+两侧水泥土搅拌法处理”的双向技术方式,通过观察道路交叉口两侧、路肩的沉降数据,并进行分析,该数据包括了总沉降量、分层沉降板、土压力等,下面总结了几点处理效果:(1)在袋装砂井的处理段内,路中沉降量最大值为 1.34m,在两侧粉喷桩处理段内,交汇之处的沉降量达到了最大,是路中沉降量的 22%,为 0.2m,而且在上部填料的重力作用下,在两种处理技术的结合处,有 0.75m 的沉降差异。(2)在路段中间实施袋装砂井处理的地方,会出现向两边的粉喷桩处理区测量位移的现象,位移距离最大达到了0.3m,而在坡脚之地,最大的位移测量之地为地标,位移达到0.05m,其余的通常出现在地表以下 5~6m 的淤泥层中。(3)在袋装砂井处理区,由于土的不断填增,基底压缩范围的深度也随之增加,压缩量也会随着深度的变化而变化。通常情况下,80%左右的压缩发生在地表以下 10m 的区域,压缩层一般在淤泥和淤泥砂层当中。(4)在采用两种不同技术处理方式处理的软基时,复合地基的压缩程度最小,压缩层一般处于地表以下 16~19m 的范围内,并且其压缩量也不会随深度的加深而发生变化。(5)随着土的不断填深,每个区域的孔隙水压也将相应增加,然而,孔隙水压力将在加载间歇期间逐渐消散,当加载至420d 之后,土层的固结程度将达到期望目标的 86~97%。(6)在与地基相适应的水泥土搅拌桩中,由于填土的不断增加,对土壤和桩基的应力也将不断增加,然而,当填充停止时,桩应力将逐渐从 1.76 下降到 1.12。该工程案例表明,在同一段软土地基段中,运用不同的软基处理技术能有效提高地基承载能力,同时也能保证其沉降满足管线要求。此外,袋装砂井的单价为 4 元/m,而粉喷桩单价 38 元/m,这大大缩减了工程建设的成本。然而,尽管该处理技术有一定的优势,但也存在一些问题。由于同一截面地基土的模量不同,中间软区的沉降量远大于两侧硬区的沉降量,导致两者沉降差异很大,这就很容易导致交界处出现裂缝,为了解决不均匀沉降问题,有必要预先对路基进行填料(如填充水泥石灰土等),通过铺设土工材料并均匀地替换和填充具有硬化效果的路基填料,该工作应提前在路基下进行。
结束语
软土地基施工是市政工程在施工进程中必定会遇到的阶段,合理的使用软土地基处理技术对于市政工程施工顺利进行具有重要的意义。该处理技术作为市政工程施工的重要组成部分,不仅需要相关的施工作业者提高重视,同时也要其了解施工区域软土地基的特点,具体问题具体分析,制定合理的施工方案,采用合适的软土地基处理技术,进而保证施工的安全性,提高市政工程施工的质量。
参考文献
[1]章文生.软土路基的市政道路施工处理技术研究[J].江西建材,2017(24):143+147.
[2]何双,张寇.浅谈市政道桥建设中的地基施工处理技术[J].绿色环保建材,2017(12):110.
[3]李虎军.市政道路工程中软土地基处理探究[J].居舍,2017(35):178-179.
[4]齐一山.市政道路工程软土地基处理技术措施及分析[J].门窗,2017(11):192.
[5]彭明才.市政路桥施工中软土地基的处理方法探析[J].四川水泥,2017(11):30.
(作者单位:江苏建航工程有限公司)
关键词:市政工程;软土地基;处理技术
1 软土地基的特点
尽管不同地区的软土地基的特性不同,但是也具有些共同特征,比如一般的软土地基的颜色为灰色和深色;同其他地基相比,其土壤的含水量要高一些;软土地基的粘粒组成比例高,具有较高的可塑性;此外,软土地基的渗透系数较小,液体不易渗透,在工程的施工建设中固结时间也相对较长。由于软土地基具有上述特性,因此在进行软土地基施工建设时,面临诸多的问题。
1.1 排水不畅引发地基沉陷
由于地基的渗透性很低,在施工建设中,如果遇到暴雨等恶劣天气,将出现严重的排水不畅问题。水流的长时间冲刷,地基土体侧移的现象也很有可能出现,这将对施工现场的建筑物与地下管线的安全造成一定的影响。极易引发地基沉陷及造成路面裂缝等问题。
1.2抗剪切強度低,剪切拉裂破坏
在工程的建设施工过程中,如果施工人员不规范的使用软土地基处理技术,将破坏软土地基,出现剪切拉裂破坏的种种问题。这将导致路面出现裂缝,同时由于这些裂缝相互连接,一旦某一处裂缝受到破坏,将导致整个市政工程的连带损坏。
1.3 承载能力达不到设计要求
由于强度较低,需要较长时间保证软土稳定性及变形大等特点,在进行软土地基施工时,如果不能合理运用处理技术,极易导致其承载能力不符合设计要求,在静态、动态荷载作用下,或出现某局部损坏,或发生完全摧毁,这给市政工程施工埋下了诸多的安全隐患。
2 市政工程中软土地基常用的处理技术
2.1 换填法
换填法顾名思义就是将一定范围之内的软土地基清除之后,填上材质比较坚硬的填充物例如鹅卵石、煤矿渣等。要想保证换填能够达到最佳效果,在施工过程中最好是分层分步逐次进行换填、夯实、碾压,直到达到设计的硬度。换填法比较少适用于浅层软土比如砂土、腐殖土、混杂土等软土层;已经经过固结回填的土层例如低洼地区固结等,比较适用换填法;同时比较适用山部地区处理岩石斜坡,或者是湿陷性的黄土;通过使用换填法可以很好的减低冬季冰冻使得突然爆裂的情况。
2.2 排水固结处理技术
相比于其他类型的土基,软土地基的含水量较高,这使得地基的稳定性也较差。排水固结技术运用横竖的排水管道,排出软土地基中土体间隙之间的多余水分,从而大大减少土体的孔隙,进而能够固结地基同时也能增加地基的强度。在工程进行中,施工作业者为了能加速对软土地基排水固结,可以将排水的设备放置其内部,进而加快排水固结进度。但是,在实际使用该技术时,应先进行试验,确定孔隙间隔以及加载速度,避免出现新的施工问题。
2.3 强夯处理技术
软土土质疏松、土层间的颗粒大,而强夯处理技术可有效解决此类问题。强夯处理技术并广泛应用于市政路桥工程施工中,其能有效降低软土的压缩性以及提高稳定性。其工作原理是在地心引力的作用下,重物从高空落下,对地基进行打击,进而缩小软土之间的孔隙。强夯处理技术,可有效地提高软土地基的稳定性至原来的 3~4 倍,基本上解决市政路桥工程施工过程中存在的建筑框架结构难以固定的问题,进而有效降低后期施工过程中的塌陷、凹陷等不良现象,提升了建筑框架的稳定性与安全性。强夯处理技术操作简单,便于施工人员的应用。使用此项技术时组注意,在周围有铁道时不能应用。在这种情况下,通常在施工周围开挖隔振沟槽后,保证重物坠落不会对铁路以及居民造成影响后才能实施。
3 某市市政工程实例分析
某市在进行软土地基施工时,采用 “中间排水固结法处理+两侧水泥土搅拌法处理”的双向技术方式,通过观察道路交叉口两侧、路肩的沉降数据,并进行分析,该数据包括了总沉降量、分层沉降板、土压力等,下面总结了几点处理效果:(1)在袋装砂井的处理段内,路中沉降量最大值为 1.34m,在两侧粉喷桩处理段内,交汇之处的沉降量达到了最大,是路中沉降量的 22%,为 0.2m,而且在上部填料的重力作用下,在两种处理技术的结合处,有 0.75m 的沉降差异。(2)在路段中间实施袋装砂井处理的地方,会出现向两边的粉喷桩处理区测量位移的现象,位移距离最大达到了0.3m,而在坡脚之地,最大的位移测量之地为地标,位移达到0.05m,其余的通常出现在地表以下 5~6m 的淤泥层中。(3)在袋装砂井处理区,由于土的不断填增,基底压缩范围的深度也随之增加,压缩量也会随着深度的变化而变化。通常情况下,80%左右的压缩发生在地表以下 10m 的区域,压缩层一般在淤泥和淤泥砂层当中。(4)在采用两种不同技术处理方式处理的软基时,复合地基的压缩程度最小,压缩层一般处于地表以下 16~19m 的范围内,并且其压缩量也不会随深度的加深而发生变化。(5)随着土的不断填深,每个区域的孔隙水压也将相应增加,然而,孔隙水压力将在加载间歇期间逐渐消散,当加载至420d 之后,土层的固结程度将达到期望目标的 86~97%。(6)在与地基相适应的水泥土搅拌桩中,由于填土的不断增加,对土壤和桩基的应力也将不断增加,然而,当填充停止时,桩应力将逐渐从 1.76 下降到 1.12。该工程案例表明,在同一段软土地基段中,运用不同的软基处理技术能有效提高地基承载能力,同时也能保证其沉降满足管线要求。此外,袋装砂井的单价为 4 元/m,而粉喷桩单价 38 元/m,这大大缩减了工程建设的成本。然而,尽管该处理技术有一定的优势,但也存在一些问题。由于同一截面地基土的模量不同,中间软区的沉降量远大于两侧硬区的沉降量,导致两者沉降差异很大,这就很容易导致交界处出现裂缝,为了解决不均匀沉降问题,有必要预先对路基进行填料(如填充水泥石灰土等),通过铺设土工材料并均匀地替换和填充具有硬化效果的路基填料,该工作应提前在路基下进行。
结束语
软土地基施工是市政工程在施工进程中必定会遇到的阶段,合理的使用软土地基处理技术对于市政工程施工顺利进行具有重要的意义。该处理技术作为市政工程施工的重要组成部分,不仅需要相关的施工作业者提高重视,同时也要其了解施工区域软土地基的特点,具体问题具体分析,制定合理的施工方案,采用合适的软土地基处理技术,进而保证施工的安全性,提高市政工程施工的质量。
参考文献
[1]章文生.软土路基的市政道路施工处理技术研究[J].江西建材,2017(24):143+147.
[2]何双,张寇.浅谈市政道桥建设中的地基施工处理技术[J].绿色环保建材,2017(12):110.
[3]李虎军.市政道路工程中软土地基处理探究[J].居舍,2017(35):178-179.
[4]齐一山.市政道路工程软土地基处理技术措施及分析[J].门窗,2017(11):192.
[5]彭明才.市政路桥施工中软土地基的处理方法探析[J].四川水泥,2017(11):30.
(作者单位:江苏建航工程有限公司)