市政路桥施工中的软基加固技术研究

(整期优先)网络出版时间:2016-10-20
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市政路桥施工中的软基加固技术研究

丁凯

中国水利水电第五工程局有限公司四川省成都市610000

【摘要】软土地基加固是目前市政道路工程中较为棘手的施工问题,如果处理不当,很可能出现道路沉降以及桥头跳车等质量缺陷问题。软土具有孔隙大、水量大、压缩性小以及透水性差等特性,针对这些特性,目前主要有水泥搅拌桩、强夯置换、水泥煤灰碎石桩以及钉型水泥土搅拌桩等多种加固处理技术,为有效保障加固效果,需要针对工程实际情况选取最佳软基加固技术方案。故在本文中主要对市政路桥施工中的软基加固技术进行了简单的分析与探讨。

【关键字】市政路桥施工;软基加固;技术

1市政路桥软土地基的危害

1.1产生路面侵蚀

众所周知,地基坚固程度在直接影响到公路桥梁的稳定性及使用寿命;其中,碎石与混凝土是道路桥梁工程的主要施工材料,施工人员如果没有严格依据相关的规范来进行操作,或者施工条件不太理想,软土地基处理不够科学,地下水、雨水等就可能侵蚀到路面。且碎石、混凝土等没有足够的抗侵蚀能力,材料实际紧密度受到影响,在严重时候,还会有材料脱落、结构松散等问题出现于路面,制约到工程质量的提升。

1.2导致路面沉降

沉降会对公路桥梁造成十分严重的危害。地下水长期冲刷路桥软土层过渡带,流失掉大量的地基水土,软土地基强度遭到降低,进而导致有不均匀沉降出现于公路中。此外,路面沉降的发生,还会直接影响到路面稳定性与安全性,路面行车安全也得不到保证,甚至路面断裂也会出现。

1.3引发路面硬化

软土地基没有较好的稳定性与坚固性,且在施工过程中,混凝土、沥青材料也没有足够的稳定性,这样路面硬化问题就很容易出现于施工过程中,进而影响到公路产品的使用性能,内部硬化、开裂等问题很容易出现。

2软土路基加固的目的

路基中软土一般指处于软塑或者流塑状态下的粘性土。天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低,并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质,工程特性较差。软土地基的危害性很大,如果施工过程中处理不当或者干脆不处理,会造成构造物出现不均匀沉降或沉降过大,这样会不同程度的造成构造物的损坏。根据不同施工条件选用合适的方法处理软土地基,可以有效的解决出现的问题,使工程顺利的进行,减少财务支出,避免更大的事故或破坏情况发生。应用合理的方法对地基土进行加固,用以改良地基土的工程特性,提高路基的稳定性和承载能力。主要目的如下:①对路基的抗剪强度进行提高;②对路基的压缩性进行降低;③对路基的透水性进行改善;④对路基土壤的透水性进行增加,从而加快路基土壤的固结;⑤降低透水性或减少其水压力。

3市政路桥施工中的软基加固技术

3.1排水固结法

当我们在一类软土土层当中进行市政路桥施工建设时,就可以通过运用排水加固法,来进行软基加固。该方法的主要做法是通过外加载荷作用,减小软土土层的空隙比,使土层中包含的水分从孔隙中挤出。在超静空隙水压逐步消失之后,土层土质强度会得到显著提升,从而达到路桥建设的要求。排水固结的核心就是外加载荷设备,通常情况下可以使用压路机等大型设备对软土土层进行外力碾压,排挤其中存在的水分,起到固结路基的作用。

3.2粉喷桩加固

作为软基加固的一种新技术,粉喷桩加固法通过结合群桩原理,通过粉喷桩与桩间土相互结合,彼此作用,以强化软土路基固有承载力。施工过程中应注意如下几点:(1)施工方在开始施工前应对施工区域工程地质报告、室内配比实验结果、原地面高程数据表、各类测量数据资料、土工实验报告以及粉喷桩桩位设计图予以细致察看和研读,充分了解施工场地情况以及具体施工内容。(2)掌握施工区域大致情况后开始清理施工场地,对于低洼区域可回填粘性土;并在软弱区域铺设碎石、砂土垫层,确保施工机械能够正常行走、操作。(3)制备粉喷桩的水泥材料应具备产品合格证,并接受室内检验,确认合格后方可使用,以满足设计要求。此外对于结块或者受潮变质的加固料应严禁投入使用。

3.3强夯加固法

强夯法加固技术的优点有很多:首先是加固效果是非常好的,而且应用起来也很广泛,最主要的是使用这种技术进行施工成本是很低的。强夯法加固技术主要是应用在建设周期较短的施工项目中,因为,此项加固技术与其他的工程项目相比,预压时间是比较短的。强夯法加固技术与其他的填土预压技术不同,它的成本那是很高的,因为在进行加固的时候可能会遇到沙井,所以成本很难控制,不过值得考虑的是,使用此项技术加固复合型的地基的时候,操作起来并不是很复杂,而且成本低。

3.4混凝土管桩加固技术

现在混凝土管桩加固技术是非常重要的一种加固技术,而且适用范围也很广泛,不仅如此,混凝土管桩加固技术还可以防止渗墙,与其他施工技术非常复杂的施工步骤相比,混凝土管桩加固技术的步骤是非常简单的,只需要将混凝土在软土之中进行浇筑即可。但是值得注意的是,混凝土管桩加固技术要求桩身的直径不可以小于1.5米,而且对于深度也有要求,深度必须达到25米。现在,为了提高施工质量,混凝土管桩加固技术在道路施工的过程中使用频率已经越来越多。

3.5水泥搅拌桩加固技术及其应用

利用混凝土管桩加固技术操作步骤并不是非常复杂,主要使较为特殊的搅拌机搅拌水泥和固化剂,通过搅拌使二者之间发生理化反应,从而使得地基的承载能力达到最优化。但是使用水泥搅拌桩加固技术的成本有些贵,不过这并不影响此项技术的使用范围,因为水泥搅拌桩加固技术操作起来非常的简单,而且加固效果也是很好的。

4案例分析

某市政规划道路红线宽度68m,沥青混合料面层,双向八车道,为城市快速路标准,主车道设计时速60km/h,辅道设计时速40km/h;道路标准横断面分部形式为:3m(人行道)+9.5m(辅道)+3m(分隔带)+16m(车行道)+5m(中央分隔带)+16m(车行道)+3m(分隔带)+9.5m(辅道)+3m(人行道)。合同段内K1+190-K3+000段分部有大量农田、水塘,存在淤泥,承载力较低。对于不良地基的处理,主要采用的软基处理方法如下:

(1)对于填方正常路段,清表后按照规范要求分层填筑中砂至设计路床底。

(2)道路所经沟塘(暗塘)路段,在浅层淤泥完全清除后直接进行地基土回填。

(3)淤泥深度小于1m的路段,则需将淤泥全部清除,沟塘底铺设100cm碎石土整平碾压铺设TGSG40双向土工格栅,再采用天然沙粒土回填至路床底。

(4)淤泥深度超过2m的路段,清除1m以上淤泥,对塘底进行抛石挤淤处理,抛石平均厚度1.5m。在抛石顶面铺设中粗砂至路基底面,嵌缝并碾压整平铺设TGSG40双向土工格栅,然后采用天然沙粒土回填至路床底。

(5)鱼塘段在施工前将水抽干,然后一边抛石,一边碾压,平均处理深度1.5m。在抛石顶面铺设中粗砂至路基底面,嵌缝并碾压整平铺设TGSG40双向土工格栅,然后采用天然沙粒土回填至路床底。

(6)对于淤泥层较厚超过4m的路段采用水泥搅拌桩进行处理。

上述工程通过上述软基加固之后,取得了良好的效果,控制住了地基的沉降,有效的保证了工程施工质量和安全。

总之,在实际的市政路桥施工过程中,我们经常会遇到软土地基问题,由于受到其自身特点的影响作用,导致其存在着非常大的危害性。因此,我们必须要对其进行科学的加固与处理。在具体实践中,结合工程实际情况,对软土地基处理方法合理选择,充分依据工程设计及相关的施工技术规范,根据以往积累的工程经验,对软土地基加固方法合理选择;此外,成本、安全等因素也需要纳入综合考虑范围,也可以运用多种加固方法,提升处理效果。

参考文献:

[1]王祖胜,郦伟泽.市政道路施工中软基加固技术探究[J].中华民居(下旬刊),2014,04:349-350.

[2]刘伟山.软基加固技术在市政道路施工过程中的应用[J].科技传播,2014,15:175-176.