市政道路软土路基处理常用技术及工程应用探讨论文_张美芳

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摘要:本文阐述了市政道路软基处理常用技术,并通过工程实例对软基处理中水泥搅拌桩的施工要点与质量控制方法进行了探讨,以供同仁参考。

关键词:市政道路工程;软基处理;常用方法;工程应用

一、前言

近年来,随着全国各地城市建设快速的发展和城区规模的扩大,城市市政道路的建设越来越多,而且也越来越快。在软基路段的地方修建市政道路,面临着道路软基处理的问题。道路软基处理的好坏,直接影响到道路的稳定性及整个工程的经济性。基于此,本文阐述了市政道路软基处理常用技术,并通过工程实例对软基处理中水泥搅拌桩的施工要点与质量控制方法进行了探讨,以供同仁参考。

二、市政道路软土路基处理技术常用技术

(1)换填技术。换填技术又称为换土技术,通过人工挖掘,将优质土与软土地基内部的不良土进行置换,从而降低不良土质对市政道路工程的沉降与破坏,从根本上提高了该路段的稳定性,规避因为土体的密度问题引发的道路沉降等现象。

(2)水泥搅拌桩。水泥搅拌桩能够提供良好的巩固效果,在实际应用中,借助水泥固化产生的高承载力,能够提高道路路基质量,软土地基的处理上,应用水泥搅拌桩的相关施工首先是将水泥投入到相应的设备中,然后将水泥灌入到相应的软土地基区域中,并进行充分的搅拌,这样就能够使水泥与软土发生充分的反应,使软土发生凝固,提高地基承载力。

(3)强夯处理方法。强夯技术主要借助了物理学中的自由落体原理,实际操作上,主要是将一定重量的夯锤从某一固定的高度自由下落,使夯锤落入软土地基区域,这样软土地基就会在夯锤重力的作用下,使软土土质的物理性能大声改变,土粒之间的缝隙缩短,水分也在重力的作用下排除,土体将逐渐变得坚实,牢固。该方法通常使用与碎土石、沙质土区域。该方法在操作技术上比较简便,且实际施工效果显著,能够达到软土地基加固的目的,提高施工区域的土质质量。

(4)排水固结法。在市政道路施工中,如果施工区域的软土层较薄,并且该软土的渗透性较好,在处理该类型的软土结构是,可以通过铺设砂垫的方式,使软土中的水排尽,垫砂操作一般采取的是水平垫砂或者竖向垫砂的方式。使用水平垫砂的操作时,应选用有机质或者含沙量小于1%或者5%的砂材料,水平铺设的厚度要尽可能控制在0.5m左右。

(5)粉煤灰碎石桩。使用粉煤灰碎石材料对软土地基土壤进行处理是比较常见的处理方式,该技术到目前已经发展比较成熟。实际操作上,主要是将比例科学的石屑、碎石、粉煤灰等材料与适量的水进行混合,通过均匀的搅拌,使各种材料能够相互混合并且发生凝固,在经过坚实度检测后,就可以将其与施工区域的软土地基进行混合,使软土地基的坚实度达到施工要求。

三、工程应用实例分析

某城市主干道,工程全长2074.56m,包含有多种市政公用管线。本工程场地大部分路基地基是软土层,按设计图纸要求采用水泥搅拌桩处理。搅拌桩基桩桩径为 50cm,水泥掺量 55~60㎏/m,呈正三角形布置,一般路段车行道范围桩间距 1.4m,桥台背后30m范围桩间距 1.1m。搅拌桩桩顶设置 30cm 厚的碎石垫层及一层双向土工格栅。下面就对水泥搅拌桩的施工要点和质量控制措施进行探讨。

(1)水泥搅拌桩施工技术流程:施工准备→测量放线→桩机就位→预搅下沉→制备水泥浆→提升喷浆搅拌→重复上下搅拌→清洗→桩机移位

(2)水泥搅拌桩施工要点。

1)测量放线。进行施工放样测量,定出水泥搅拌桩桩位,桩平面偏差不大于50mm,每次测量均要闭合,按规范严格控制闭合误差。

2)定位。深层搅拌机到达指定桩位、对中,当地面起伏不平时,采用搅拌机液压平衡装置使起吊设备保持水平。

3)预搅下沉。待深层搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松搅拌机吊索,使搅拌机沿导向搅拌切土下沉,下沉速度可由电机的电流监测表控制。工作电流不应大于70A,如果下沉速度太慢,可从输浆系统补给清水以利钻进。

4)制备水泥浆。待深层搅拌机下沉到一定深度时,即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆,待压浆前水泥倒入集料斗中。水泥浆制备,根据设计单位提供的水灰比和水泥掺入比进行计算:每1m3水泥土加固体中应注入的浆液体积量(m3);浆液的密度g/cm3。我们这工地的水灰比为0.5,水泥掺入比取21%,1m3水泥土中耗用的水泥量为18%×1570kg=282.6kg。

5)提升喷浆搅拌。深层搅拌机下沉到设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆压入地基中,并且边喷浆、边旋转,同时严格按照设计确定的提升速度(≤0.8m/min)提升深层搅拌机。

6)重复上、下搅拌。深层搅拌机提升至设计深度的顶面标高时,集料斗中的水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀,可再次将搅拌机边旋转边沉入土中,至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。尤其当搅拌桩桩顶接近设计标高时,应特别注意桩头的施工质量,桩顶2m范围内增加喷浆搅拌一次,以确保桩身达到20%的水泥掺量。

7)清洗。向集料斗中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直至基本干净,并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。

8)移位。将搅拌机移至下一桩位,重复上述步骤。由于搅拌桩顶部与上部结构的基础接触受力较大,因此根据现场情况通常还可以对桩顶1.0-1.5m范围内再增加一次喷浆,以提高其强度。

(3)水泥搅拌桩质量保证措施

1)加强质量教育,提高全员质量意识,严格按照设计图纸与施工组织设计要求组织施工。开工前由项目经理向全体参加施工人员进行详细的技术交底,使施工人员熟悉本工程设计、质量标准和施工工艺要求。

2)各班设专职技术人员,检查施工质量,严把每道工序质量关,强化工序管理、严格工序控制。

3)深层搅拌桩使用的水泥品种、标号、水泥浆的水灰比,水泥加固土的掺入比和外加剂的品种掺量,必须符合设计要求。检查项目:检查出厂证明、合格证试验报告及施工记录。

4)深层搅拌桩的深度、断面尺寸、桩身强度必须符合设计要求。①检验方法:成桩7天后,采用浅部开挖桩头,目测检查搅拌的均匀性、量测成桩直径,检查量为总桩数的5%。②荷载试验:达到28天龄期后进行单桩复合地基竖向抗压静载荷试验,要求复合地基承载力达到100Kpa,检测数量位总桩数的0.5%-1%。③桩身取样强度检验:成桩28天后,采用双管单动取样器钻取芯样,鉴定持力层土性,评价搅拌均匀性,做水泥土无侧限抗压强度试验,要求其推算90天无侧限抗压强度达到1.0MPa。芯样直径不宜小于80mm,钻入持力层深度不应小于3倍桩径。检测数量为总桩数的0.5%。

5)搅拌桩施工允许误差。

四、结语

综上所述,通过工程实例分析城市市政道路软基处理方法实测表明,该处理方法能提高地基的承载力,满足设计压实度及弯沉要求。因此,水泥搅拌桩是较为成熟的软土地基处理技术,可以保证地基稳定,减小基础的沉降。但在实际工程中,必须结合工程的实际情况,认真分析计算相关数据参数,应用水泥搅拌桩对施工方案进行合理的设计,从而保证市政道路工程软土地基处理的质量,提高地基的稳定性,保障市政道路工程的正常使用。

参考文献:

[1]蒋科进.基于软土路基的市政道路施工处理技术研究[J].城市道桥与防洪,2015(05):131-133.

[2]李新亮.基于软土路基的市政道路施工处理分析[J/OL].现代商贸工业,2016(16).

论文作者:张美芳

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第13期

论文发表时间:2018/8/21

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