市政工程中软弱地基的处理方法研究论文_李乾

市政工程中软弱地基的处理方法研究论文_李乾

天津市市政工程设计研究院 海南海口市 570203

摘要:在道路施工的时候,对于软土路基来说,其本身就比一般的路基有着更大的含水量,在土粒方面的空隙也比较大,这种现象的产生主要是因为软土有着较多的含水量,因此使得也具有一定的流动性,造成不能承受较大的荷载。对于软土路基进行压实处理的过程中,一般对于土壤中水分较多的软土,那么其土粒之间的相互斥力也就很大,这样会对接下来的压实密度带来一定的影响,这样的结果就是路面的稳定性较差。

关键词:道路桥梁施工;软弱地基;处理措施

引言

在道路施工的时候,对于软土路基来说,其本身就比一般的路基有着更大的含水量,在土粒方面的空隙也比较大,这种现象的产生主要是因为软土有着较多的含水量,因此使得也具有一定的流动性,造成不能承受较大的荷载。对于软土路基进行压实处理的过程中,一般对于土壤中水分较多的软土,那么其土粒之间的相互斥力也就很大,这样会对接下来的压实密度带来一定的影响,这样的结果就是路面的稳定性较差。因此,对于软土路基来说,它的施工技术比较复杂,对于软土路基的强度低的问题,这样首先要做的就是提高其承载的能力,这样就可以避免路面后期的开缝以及沉降的现象。

1 软土地基处理技术的重要性

软土指天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高的细粒土,包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等,这类土层多数有机物质含量比较高、质地松软、承载力低。对有软土层分布且在荷载作用下易产生滑移或过大沉降变形的土质地基统称为软土地基。针对软土地基具有抗压能力差等特点,须对其进行特殊处理,提高地基承载力,以满足市政道路建设的施工要求。软土地基处理有效改善了土地利用能力不足的问题,拓宽了土壤的选择范围,保证了市政道路建设的顺利进行。

2 软土地基处理方法不当的危害

随着经济发展速度的加快,城乡一体化进程的加快,市政道路的建设范围越来越广。在市政道路的施工过程中,极有可能会遇到软土地基。软土地基作为一种具有特殊性质的地基,其自身的承载能力及荷载等,都难以满足市政道路施工的需求。因此,在市政道路施工过程中,必须率先对软土地基进行科学的整治。但由于人们对软土地基的重视程度不够,或者在软土地基的处理中,所采用的方法不科学等,都使得软土地基的处理效果不佳。一方面,在市政道路工程施工过程中,若没有科学的处理软土地基,则很容易引发地基的沉降问题。在施工前发生地基滑移、沉降,可能威胁着地表上的机械设备乃至施工人员。在施工结束后发生地基沉降,则势必会造成施工材料的巨大浪费,影响施工进度。另一方面,在软土地基的处理过程中,可能部分软土地基在短时间内不会发生沉降问题。但随着软土地基中含水量的增加以及自身渗透性的减弱,则很容易引发地基沉降。比如一些市政道路已经投入使用一段时间,但由于在施工过程中没有科学处理软土地基,就容易为市政道路埋下安全隐患。

3 市政工程中软弱地基的处理

本文主要探讨以下几种软弱地基的处理措施。

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3.1浅层换填法

将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去,然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填,并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度,成为良好的人工地基。换填材料可根据周边的材料的实际情况进行确定。适用于换填处理厚度≤3m的路段,施工工艺简便,处理深度浅。

3.2 排水固结法

当软土地基中的渗透性比较弱、地下水位较高时,易造成土层中含水量比较大,可采用排水固结法进行处理。该方法能有效地排出土层中多余的水量,提升土层的质感和硬度,避免软土地基发生沉降、塌陷或变形。排水固结法常用方法包括袋装砂井法、塑料排水板法等,其原理及目的都是一致的,都是释放土层中多余的水分,促使土壤凝结,提升土层的整体承载力,避免路基沉降或变形。但袋装砂井法处理效果与袋装砂的密度息息相关,若密度不混匀或放置不规范,会影响排水质量与效果且现场监控难度较大。故在市政道路施工过程中,多采用塑料排水板法,其施工简便,适用范围广,具有一定的经济性,但工期相对较长。

3.3加固土桩

向土体灌入或拌入水泥、石灰或其他化学固化物材料,使其在地基中形成增强体,以达到地基处理的目的。工程多采用深层搅拌法、高压喷射注浆法,但淤泥、淤泥质土,有机质含量较高时需试验确定适用性。施工工艺较复杂,能缩短预压期。

3.4 粒料桩、CFG桩

粒料桩是采用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔后,再将碎石、砂等散体粒料挤压入已成的孔中,形成大直径的碎石、砂等粒料所构成的密实桩体。水泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩)是在碎石桩的基础上开发出的由碎石和适量的石灰、粉煤灰、水泥与水拌和后用打桩机制成的具有高粘结强度的半刚性桩。粒料桩、CFG桩适用于松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土以及对变形控制要求不十分严格的饱和软黏土地基的加固或置换。粒料桩对十字板抗剪强度<10kpa的饱和软粘土地基慎用。粒料桩采用振充置换法成桩时,软土的十字板抗剪强度应不小于15kpa,粒料桩采用振动沉管法成桩时软土的十字板抗剪强度应不小于20kpa,CFG适用于软土的十字板抗剪强度不小于20kpa;施工工艺较复杂,能缩短预压期。

3.5预应力管桩

与一般基础工程相比,预应力管桩具有桩材质量好、施工快、对工程地质条件适应性强、场地文明等特点,多用于软土地基结构物两端和高路堤段;同时其施工工艺相对复杂,桩体强度高,工后沉降小,造价偏高。施工方法包括静压法和打入法等,前者施工质量相对容易保证。预应力管桩不宜用于地下有较多孤石、障碍物的情况。预应力管桩具有很多优点且已在很多地区得到了广泛应用和发展,应用的过程中,严格落实现有技术规范、措施和有关经验,且不断改进提高其技术应用水平,就可以很好地控制静压预应力管桩的施工质量。

3.6强夯法

施工过程中,反复将夯锤提到高处使其自由落下,给地基以冲击和振动能量,将地基土夯实的地基处理方法称之为强夯法。强夯法是一种很重要的软弱地基处理方法,并且在市政道路施工中应用的较为广泛。同时采用重锤夯实法还可以在很大程度上将软弱地基中水量排出,进而提高地基工程的质量水平,从而确保市政道路工程的施工质量和安全。该处理方式广泛用于处理碎石土、低饱和度的粉土与黏性土、杂填土和软土等地基。其特点施工工艺简单、施工速度快、工期短、但对周边地基影响大。当强夯所产生的振动,对现场周围已建成或正在施工的建筑物或构筑物有影响时不得采用,必须采用时应采取防振措施。

结束语

综上所述,在市政道路的施工过程中,遇到软土路基是比较常见的事情。对于这个路基的处理方式在现阶段也有很多种,但是在实际的操作环节中,应该对实际的路面状况加以分析之后,在选择合理的手段进行操作。与此同时,随着科学技术的发展,现有的处理技术有的可能不适合时代的需求,因此需要对这些处理技术加以认真的研究,不断的进行革新,这样才能够进一步提高市政道路建设的质量。

参考文献:

[1] 刘德致.市政道路施工中软基路段处理措施分析[J].江西建材,2014(01):182-185.

[2] 蓝磊.论道路桥梁建筑施工中软弱地基的处理方法[J].公路交通科技(应用技术版),2015(5):26-28.

[3] 《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》JTG/T D31-02-2013

[4] 《强夯地基处理技术规程》 CECS 279-2010

[5] 《城市道路工程设计技术措施》(2011年版)

论文作者:李乾

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/5/24

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