钟俊其
惠州市市政工程总公司 广东 惠州 516000
摘要:本文结合工程实例,对市政道路软基处理的常用技术进行了分析与探讨,以供同仁参考。
关键词:市政道路;软基处理;常用方法;实例论证
一、前言
随着我国经济的高速发展,使得城市道路路网得到一定程度上的完善,城市道路中软土基的问题也得到了人们越来越多的关注。因为软土路基存在很大的危害性,在很大程度上会阻碍城市道路发展,因此需要采取科学、有效的措施对软土路基进行相应的处理。而且软土路基中存在较多的水量,且具有较差的透水性,以及较低的抗剪强度。如果在软土路基修建中出现不均匀沉降或是过大剩余沉降时,会出现各种破坏性以及失稳的现象。比如在施工期间出现的路基开裂、滑 塌,并且具有不断的路基下沉现象等,这些现象在很大程度上会影响道路结构及工程的安全性。因此在施工过程中,一定要确保做好对软土路基的加固处理工作,从而确保路基的稳定性及承载能力,这在施工过程中是极为重要的问题。下面通过工程实例对市政道路软基处理的常用技术进行了分析与探讨,以供同仁参考。
二、市政道路软基处理的常用方法与适用范围
(1)换填垫层处理方法。这种方法具体而言就是把路基的深层范围内的软土层,运用人工或者是机械开发的方式,填入石块等比较坚固的材料,与此同时,还要采用机械碾压的方式来对软基进行打压和夯实,使得道路的承重能力不断的提高,只有这样,才会满足相关的土地规范及基于地基的设计道路需求,进而提高我国市政道路软基处理工作的有效性,使得我国的市政的公路的建设更具安全性。
(2)加载预压排水固结处理方法。加载预压排水固结处理方法,具体而言就是要对地基的软土层进行建设之前,对地基进行加载处理,然后,在利用排水体来进行排水加载处理,使得地基中的软土层能够随着含水量的降低,加强自身的加重能力,进而提高它的承重能力。另外,在工程方面也需要根据相关的排水措施来进行,采用袋装砂井以及排水的具体方式、塑料排水带、塑料板等一系列的方式来实现预压排水固结的手段,这样才能真正提高软基的最大承载力,促使其在道路施工方面进行安全有效的进行。
(3)重锤强夯处理方法。这种方法是一种比较直接且有效的方法,因为它是将重达8到30吨的重锤,从高空中以自由落体的方式落下,并经过多次的重复,实现了有效范围内土体完全被压实,使得地基的承重能力提升,但是这种方式,一般都会选用在非饱和粗颗粒含量高的土质上进行,针对一些饱和度较高的粘性土,处理效果并不突出,特别是一些淤泥与淤泥质土,不适合使用这样的方式做加固处理。
(4)高压喷射注浆法。高压喷射注浆就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置,用高压设备使浆液或水成为20MPa左右的高压液流从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体。当能量大,速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时,土粒便从土体剥落下来。一部分细小的土粒随着浆液冒出地面,其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小有规律的重新排列。浆液凝固后,便在土中形成一个固结体。主要适用于软弱土层,如第四纪的冲(洪)积层、残积层和人工填土等。
(5)挤密法。利用挤压或振动方法将砂、石材料挤入软土地基中,形成较大的密实柱体,提高软土地基的抗剪强度。对疏松砂土而言,在挤密砂石桩成桩过程中,桩套管挤入砂层,该处的砂被挤向桩管四周而变密。挤密砂桩的加固效果包括:使松砂地基挤密至小于临界孔隙比,以防止砂土振动液化;形成强度高的挤密砂石桩,提高了地基的强度和承载力;加固后大幅度减小地基沉降量;挤密加固后,地基呈均匀状态。对软弱黏性土而言,主要利用砂石桩本身的强度及其排水效果。
(6)深层搅拌法。深层搅拌法利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。深层搅拌法适用于淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且fk≤120kPa的黏性土等地基。
(7)粉喷桩加固处理法。粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根,通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。粉喷桩适用于处理淤泥、淤泥质土、含水量较高的粘土、粉质粘土和粉土等,处理效果显著;对杂填土、冲填土和人工填土等软土地基也有加固效果
三、工程实例分析
某工程为隧道连接线道路工程,全长4.71km,路面标准宽度50m,双向六车道,是城市一级主干道。其中软基路段长2.53km,几乎占全长的一半,软基处理是该工程最主要的分项控制工程之一。该工程场地上部为人工填土,厚度仅0.5m左右,密实度及均匀性差,工程性质不良。下卧淤泥层厚l0~15m,属高压缩性、低透水性、低强度的软弱土体。城市污水管、雨水管以及预留煤气管位布置在非机动车道下,交通信号电缆和路灯电缆布置在非机分隔带下,其余管线布置在人行道下。
软基处理方案: 该道路工程为城市主干道,管线很多,雨、污水管线埋设较深(最深达7m),对沉降敏感,软基路段均为填方路堤,工期紧。为了满足路基两侧的雨、污水深埋管基工后沉降≤10cm的要求,在保证工程质量的前提下,尽量降低造价,该工程采用袋装砂井配合排水固结法处理,非机动车道及人行道下采用粉喷桩复合地基处理的设计方案。袋装砂井的直径为70mm,间距为1.2m,三角形布置,水泥土搅拌桩直径为500mm,间距1.0m,三角形布置,袋装砂井和水泥土搅拌桩均穿过淤泥层和淤泥夹砂层,进入粉质粘土层,砂垫层厚0.5m,一层单向土工格栅加筋,如图1所示。
图1 软基处理标准横断面图
约40%的路基采用粉喷桩处理,约60%的路基采用袋装砂井排水固结处理。因为粉喷桩处理的单价约32元/延m,而袋装砂井排水固结处理的单价约3.5元/延m,仅为粉喷桩处理费用的1/10。因此,软基处理费用可节省一半左右。
四、结语
总之,随着我国的城市的基础设施的建设逐渐得到完善,作为城市基础实施建设重要组成部分的市政道路的建设,在其软基处理工作的进行中,存在着很多的困难,因此,就要选择适合的软基处理方法来实现对市政道路的建设。本工程在同一断面的不同位置采用不同的软基处理方案(中间为排水固结法处理,两侧为水泥土搅拌法处理),能显著提高管线地基的承载力,满足管线对沉降的要求,大幅降低造价。
参考文献
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论文作者:钟俊其
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/28
标签:地基论文; 淤泥论文; 工程论文; 方法论文; 路基论文; 市政道路论文; 浆液论文; 《防护工程》2018年第10期论文;