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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:市政道路;施工;软土地基;处理技术
1引言
由于软土地基的天然稳定性较为薄弱,在发生地震或者强烈震动的情况下容易发生液化和塌陷。如果不经过特殊处理,其荷载能力非常的弱,同时也会出现干裂的现象,这将会严重的影响到市民出行的安全。因此,在市政道路建设过程中处理好软土基地的稳定性问题是相当重要的,接下来笔者就针对莆田市壶公路一期(城港大道至荔湾大道段)市政工程,详细阐述软土地基的处理技术。
2项目概况
莆田市壶公路一期(城港大道至荔港大道段)市政工程西起城港大道,途径荔城区新度镇下坂村、东郊村、蒲坂村、厝柄村、樟桥村,东至荔港大道。莆田市壶公路一期(城港大道至荔港大道段)市政工程全长大约3.9km,路面宽度约为60m。建设内容包括:路面铺设、桥梁建设、管线安装、电气工程等。
3地面表层排水法
在软土地基处理技术中经常会用到表层排水法,也就是说在路基的表面上进行沟槽开挖,让地表水沿着沟槽排除地表,以此来减少土层的含水量。沟槽排水法主要目的是为了给施工的大型机械创造安全的施工环境,为施工的安全提供保障。为了能够使沟槽的发挥出真正用处,通常情况下是在开挖之后,使用高透水性的砂砾回填。在开挖沟槽时,设计人员应该根据地形和土壤条件,设计排水通畅的沟槽,沟槽宽度一般保证在0.5m,深度为0.5m~1m之间即可。
4砂垫层法
在软土层施工过程中为了加速沉降速度、缩短固结时间,通常会在软土地基的表层铺设一层厚度约为0.6~1m的砂垫层作为软土固结所需的上部排水层。在铺设砂垫层时通常采用的是中砂或者是粗砂,砂石品质良好,颗粒均匀,大颗粒砂石含量不得超过总量的3%~5%。借助推土机进行铺设,在铺设过程中不宜出现集中的荷载作用,加载的速度要与地基的承载力增加速度相适应,防止出现塌陷。如果遇到透水较差的土质时,为了防止砂垫层被覆盖应该对砂垫层做出防护措施。
5稳固剂表层处理法
这种方法主要是使用生石灰、熟石灰、水泥、土壤离子稳定剂进行混合,浇筑进软土里面,以此来改变地基的压缩性以及强度特性,保证施工大型机械的施工环境。根据软土的实际情况软土表面处理厚度通常保证在3cm~6cm之间,如果处理厚度不够加固效果不明显,太厚的话施工成本会大大提高。在用水泥和石灰石处理之后的地表层必须要经过压实和保养。用水泥、熟石灰或离子稳固剂稳定处治土应在最后一次铺设后立刻进行压实;生石灰稳定土,必须在铺设一开始进行压实,生石灰水解结束后再次碾压
6强夯法
由于强夯法施工简单、方便快捷、造价低、效果好,在路基施工中经常会被用到。强夯法被称为动力固结法,就是用重达15t~45t中的重锤,从距离地面10m~50m的高空做自由落体运动,以此来夯实路基。强夯法并不是适用于所有的地质条件,根据过去的施工经验,强夯法在厚层淤泥和淤泥质地比较不同的情况下,施工效果不是很理想,同样的如果粘粒直径小于0.003mm的软土地基是不能采用强夯法处理的,但是对于常见的软土地形施工效果是非常好的。强夯法的施工流程大概分为以下几个步骤:(1)进行强夯时所使用的重力机械应该是夯锤重量至少4倍以上。(2)如果夯锤质量重5吨,那么要保证夯锤自由落体高度为3m~5m,保证落锤力度达到600kN/m~1000kN/m(3)强夯过程中,强夯顺序为先夯击边缘逐渐向中间递进,一夯挨一夯来夯实,在施工时要保证同一位置应连夯两个循环下;两循环的夯位之间距离要错开夯锤半径长度。(4)强夯施工操作完成之后要立即清理路基表面,将路基面整平到标高位置。(5)所有操作完成之后,进行检查保证完成下沉量维持在设计沉量在九成以上。
7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。
8土工合成材料法
土工合成材料法具备过滤、防渗、隔离、固定、排水以及保护等作用,合成材料是将人工合成的分子聚合物作用在土壤或者是岩石结构中,起到保护性作用。合成材料再放到软土内部与软土结合后形成复合土壤,由于土壤具有一定的抗剪拉的特征,在软土层内部形成抗拉结构与土壤进行摩擦从而产生作用力,抑制上下软土或者是横向软土的变形,从而使得土侧的压力增加保护了土体结构的完整性,最终提供了土壤的抗剪强度。
9水泥搅拌法
水泥搅拌法又称为湿干法或者是拌桩法,在软土地基施工处理中经常会用到这种方法。水泥搅拌桩的作用原理主要是通过灌入空隙内部的水泥与周围的软土混合之后形成强度较大的复合土壤,每个空隙都经过这样的处理之后,形成连续的复合土体,以此来提高路基的抗压力和荷载力,减少路基的沉降量。根据以往的施工经验看,水泥搅拌法不是所有的软土层适用,当软土的pH值小于4或者是土层含水量达到70%以上以上是不能够采用水泥搅拌法,因为酸性土壤会改变水泥的性质,而含水量较高的土壤会稀释掉水泥的含量而使得加固无法达到预期效果。此外对于土壤中含有伊利石、氯化物等矿物的黏性10静力排水固结法静力排水固结法的施工工艺主要有以下两个环节:(1)先是铺设横向排水通道,在开挖竖向排水孔洞,对软土层进行分级碾压。在向土壤植入塑料板时,要保证横向通道和竖向排水孔的排水通畅性,在打设过程中注意保护排水膜,防止淤泥流进板芯从而阻塞排水孔。塑料排水板牢牢加固,避免脱开。(2)桩尖平端与导管靴要孔口相对,防止错开,避免在打设时软土进入导管;施工时要严格控制塑料导管的间距与深度,塑料板带上2m时应补打;植入排水板后的砂垫层上不宜立刻通过机械车辆,防止出现排水板被压坏的现象,这样静力排水固结施工完成。11碎石桩法振冲碎石桩加固法,首先是要向软土层中植入一种可以产生横向振动的导管设备,一边向导管内注入高压水流一边横向震动,由此便会在软土地基内部冲击成孔,将孔内的水清除干净之后向孔内部填埋碎石或者是其他硬质材料,使得碎石和软土结合成为复合地基,通过这样的方式来提高软土的承载能力,这种方法的主要作用原理是通过软土置换的方式,结合形成一个稳固的复合地基。图1为碎石桩法原理图。
参考文献:
[1]何超亮."排水板+高真空击密法"处理吹填砂及深层软土地基效果分析[J].勘察科学技术,2017(6):1~5,30.
[2]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(5):131~133.
作者:陈剑雄 单位:福建省远胜市政园林有限公司