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市政道路施工中软基加固技术分析

张安策
  
安家(建筑与工程)
2022年32期
温州市建设工程咨询有限公司 浙江省 温州市 325100

摘要:市政道路的施工质量对于城市面貌的发展具有直接影响作用,为了城市建设的长远发展考虑,城市规模不断扩大的今天,必须提高市政道路施工质量,才能满足城市发展的基本需求。而软基加固技术作为道路施工中极其重要的技术之一,需要不断研发并提升技术水平,最大程度确保市政道路的安全性与承载能力。本文针对市政道路施工中软基加固技术的具体应用展开探讨。

关键词:市政道路施工;软土地基;加固技术;

1 软土地基的危害

软土地基在多方面影响着市政道路施工建设。软土地基在抗剪能力、承载能力、结构强度等性能方面都无法满足施工要求,而且软土地基自身含水量大于正常液限。因此,若不采取有效的技术手段对其进行处理,将引发一系列的负面问题。例如,软体地基内部结构相对疏松,且因水分含量过高而存在较大的弹性形变空间,这就导致其在经过常规的摊铺、碾压等施工环节后,难以达到结构稳定、土壤密实的理想状态,进而埋下应力裂缝、异常沉降、路面下陷等故障隐患。若此类建于不良基础的道路被投用到实际的交通系统运行中,不仅会影响路上行人、车辆的出行舒适性,还存在较大的跳车事故与塌陷事故风险,对人民群众的健康安全构成一定威胁。再如,软土地基的承压能力、渗透能力均处于较低水平,若在市政道路施工中原封不动地使用此类地基,道路更易受到自然降雨、车辆碾压的侵袭作用,进而缩短道路的使用寿命,加大了后期维修养护成本。

2 市政道路施工中软基加固技术的具体应用

2.1 预应力管桩加固技术

在公路改建工程中,如果出现软土地基问题时,采取加固技术才能保证工程的建设质量,其中预应力管桩加固技术是一个行之有效的加固办法。通过预应力工艺与离心成型方法制成一个简体细长的混凝土预制构件,形成张法预应力管桩。该技术的应用最关键是管桩的使用,在管桩投入使用过程中,严格把控每一个环节以确保地基的加固质量。首先,在施工前进行排水、清淤、回填等操作,结合地形情况进行分块截留,用挖掘机将淤泥清理干净,并运输至指定的弃土场处理。其次,进行锤击打入桩的施工。在施工前需要设计全面的工艺流程图,测量定位桩、沉桩、接桩、送桩等位置,在沉桩前定位基础轴线与控制点,并尽量远离沉桩区域不受干扰的地方,加以固定保护。实施打桩时如果桩较密集,需从中间向四周对称施打;如果桩较稀疏时,可采取一侧向另一侧单方向逐排施打,并根据桩的规格、入土长度、深度由大向小、由深入浅的顺序打桩。其后进行吊桩,将管桩从堆放点吊起至桩架附近,利用桩机设置的起桩重构吊桩就位,将桩吊起至垂直状态,下部固定送桩器垂直插入土中,检查调直桩身垂直度。

2.2 土木合成材料加固技术

土木合成材料是改善软土地基的有效加固材料。在施工开始之前需要做足准备工作,提前安排施工人员对施工场地做全面地勘察工作,并深入研究地质信息和影响地质变化的关键因素,对信息进行全面统筹、收集。确定好施工方案后,确定好施工用的工具、设备的参数,并启动振动设备,保持统一、长期、稳定的振动频率,并且添加适量的土木合成材料,促使土木合成材料与软土组织充分地融合在一起,从而增强软土地基的加固效果。土木合成材料加固技术能够在短时间内实现对软土地及的加固处理,对于市政道路工程这种大型工程项目来说,较短的施工周期能够有效减少加固处理应用的资金成本,但由于该技术应用的土工合成材料具有易老化的特点,为了保证市政道路工程的结构稳定性,施工人员需要事先对道路基层进行处理。而也正是因为土木合成材料加固技术存在的这种缺陷,导致其难以广泛地应用到市政道路工程中。现阶段,土木合成材料加固技术大多被视为市政道路工程中的加强层,也主要被应用到堤岸护坡的施工当中,两者都能够起到很好的加固效果。

2.3 排水固结加固技术

对于高速公路建设工程的加固常常选择排水固结加固技术,该技术改善黏土软基的效果极佳,且施工成本低,施工效果好。排水固结是在地基中设置砂井作为竖向排水体,其加固原理是在地基的支撑作用下,设置竖向排水井可以将土中的孔隙排出去,孔隙逐渐变小使地基发生固结变化,地基土的强度慢慢增长。排水固结加固技术主要解决的是软土地基沉降与稳定的问题,通过在软土地基中增设排水途径缩短排水距离,加速地基的固结,在短时间内实现固结效果,提高地基土抗剪的强度,最大程度维持地基的稳定性。虽然排水固结技术可以提高软土地基的强度,但也会增强其计算难度,对于填料施工的实施具有一定阻碍作用,而且填土原料使用不当的情况会出现大面积的坍塌,因此,在此基础上还应把握换填土质的材料。排水固结法的实施过程中,把竖向塑料排水板铺在软土地基工程段中,持续大强度地夯实道路软土地基,在具体实施过程中,需要准确测量施工参数,包括地基沉降量、地基地面直径、土层下沉量、夯击质量以及土体的含水量等等。将土体表面的软体挖到施工设计的要求高度,再铺设0.9m的细粉砂,用竖向塑料排水板进行排水,并根据设计参数,选择800~1200KN的能量对于软土地基连续夯击。对软土地基按照少击多遍、从轻到重的原则连续夯击至少5遍,第五遍的能量是500KN,第四遍的能量是1200KN,第二和第三遍的能量是1000KN左右,第一遍的能量是800KN,并且间距范围保持在夯锤范围的四分之一处。除此之外,竖向排水管扎入土壤的深度不够时,当发生排水堵塞的情况时会大大影响排水效果,应当合理控制泡水时间,严格要求施工人员的技术能力。

2.4 换填技术

在处理软土地基的施工过程中,由于土质疏松其承载能力并不满足工程建设需求,为了稳固地基可以对没有达到标准的地基进行换填,换填的土质材质选择质地坚硬、性能良好的土石,提高土质的性能,并在一定程度上降低土层的排水固结,避免由于热胀冷缩原理影响土质性能。如果软土质的厚度不超过3m,可以全部挖出换填优质土质;如果软土质的厚度超过3m,通常仅挖除其中一部分其余部分进行换填。该方法既可以增强土质的抗剪强度与抗冲刷度,还可以很大程度上降低土质的渗透性与压缩性。

2.5 强夯技术

软土地基的强夯技术是指为了提高软土地基的承载能力,通过用重锤在计算好的合适高度位置自由下落,促使软土地基快速固结的一种技术方法,又称为动力固结。是市政道路施工中非常常用的加固技术,应用极其广泛,该技术的加固原理与动力加固原理相似,就是通过机械设备实现软基加固。在具体施工中用起重机将重量高达二十多吨的重锤提升至一定高度,约在20~30m之间的高度,并使之自由落下,重锤直接冲击地表,依靠强大的冲击力量与动能促使软土地基变得坚固,经过反复碾压破坏软土的原始结构,增强软土的强度,适用于工期短而施工面积很大的施工工程。需要注意的是,该方法虽然能够促使地基的承载能力提高1~5倍,加固的深度大概在5~10m,但需正确把握其应用范围,对于软土地基中的土质颗粒较大,不饱和的软土土质比较适宜,对于饱和度较高的黏土土质效果不佳,亦不适用于淤泥类的土质地基。

3结论

综上所述,随着我国城市化建设不断加快,市政的道路施工也存在各种各样的问题,在这个过程中需要对施工建设需求有充分的了解,并能合理分析问题发生的原因以及提出行之有效的解决方案。在软土地基的处理工作中,科学选择相适宜的加固技术才能最大程度保证施工质量,并对施工有全方位的控制与管理,排除一切影响施工质量的不利因素,确保市政公路施工质量达到一个新的高度。

参考文献

[1] 李希杰.砾石桩加固公路盐渍化软土路基施工技术要点[J].山西交通科技,2021(4):17-18,35.

[2] 王胜钧.软基加固施工技术在市政道路施工中的应用分析[J].绿色环保建材,2021(7):139-140.

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