关于市政道路施工中软土地基施工处理实践分析

2013-04-02 09:40徐红胜
城市道桥与防洪 2013年6期
关键词:垫层软土市政道路

徐红胜

(义乌市宏胜市政工程有限公司,浙江义乌322000)

0 引言

伴随着我国经济的快速发展,城市化也越来越快,在这种背景下,各种市政基础设施的建设越来越多,市政道路就是其中一种。在市政道路施工的过程中,其施工质量关系着日后百姓的日常出行,以及工农业的运输,对此,务必做好这方面的工作。而软土地基属于市政道路施工过程中一种较为常见的问题,因此,本文针对市政道路施工中的软土地基施工处理技术的研究具有很强的实践指导作用。

1 软土地基处理方式分析

在进行关于市政道路施工中软土地基施工处理实践分析之前,必须要对软土地基有一定的了解。所谓软土地基,主要是在市政道路建设的时候,地基施工部位土质相对来说硬度比较低的地基。一般来说,道路工程属于一种较为特殊的公共设施,因此在其施工的过程中很容易受到一些其他因素的影响,比如车辆运行的压力等。因此,如果不能够对软土层地基进行正确的处理,很容易使道路的后续使用出现各种问题,轻则引起一些病害,严重的时候则会对运行的安全造成威胁。在实际工作中,对于软土地基的处理往往会停留在表层,使用较为广泛的方式包括:敷设、排水,以及添加材料来提升地表的强度,这些措施的主要作用及目的在于防止地基的局部,出现较为严重的剪切变形。基于此,在施工作业的过程中,要尽量地于地基上均匀分布填土的荷载。以下将结合笔者自身的经验对一些比较常见的软土地基处理方式进行简要的分析。

1.1 表层排水法

表层排水法主要是利用地基土表层进行排水,以此来增加地基的密实度,并提高地基土硬度。在应用范围上看,表层排水法在含水量比较大的软土地基中比较适用。另外,要对地基土进行取样分析,以确认含水量是引起土质变软的主要原因,否则排水法将很难起到对软土进行硬化的作用。一般来看,表层排水法的主要步骤可以总结为:在地基的施工填土之前依据排水计划将沟槽挖好,使水分能够在填土的时候沿沟槽流出施工的场地。通过使用这种方法,不但能够使土壤中的含水量得到有效地降低,还能够在不对地基施工填土造成影响的前提下确保工程施工的顺利进行。此外,从材料方面来看,最好选择一些具有较好透水性的碎石或者砂石,这是因为如果材料的吸水性比较强,很容易导致沟槽无法发挥出其应有的作用,进而产生盲沟。

1.2 砂垫层法

砂垫层法主要是在地基的土质之上进行一层砂垫的铺设,以此起到提升土质密实度,以及硬度的效果。这一种方法在地基土质为软土层薄、含水量高的情况下比较适用,这是因为软土层厚的话,再对其进行砂垫层的铺设很容易导致路基位置以及高度受到影响,进而使得整个施工计划难以顺利进行。

此外,在对垫层进行铺设的过程中,其厚度的选取要低于1.2 m,不过太薄的话也不好,比如在厚度小于0.5 m的时候,其隔离及固化软土功能都将难以发挥。总体而言,在选择具体垫层厚度的时候不仅要注意和地基施工的实际情况相结合,还要注意合理区间的选择。至于材料方面,之所以选择砂垫层,主要的一个原因在于砂垫层材料往往都有较好的透水性,这就使得其能够作为填土内的地下排水层,将会对填土排水起到很好的促进效果。

在利用砂垫层处理软土地基的时候,为了确保材料的密实与均匀,一般来说,采用推土机和自卸汽车相结合的施工方法是比较科学的。需要注意的是,在推土的过程中,要保证力度的一致性及均匀性,如果填料选取了透水性比较差的粉土,则要防止对其周边的砂垫层进行覆盖,否则这些粉土将会对沟槽的正常排水造成很大的阻碍。

1.3 敷垫材料法

敷垫材料法主要是指在针对比较软的地基,在处理的过程中使用增垫材料或者敷设材料等方式来提升地基拉抗力的方法。此种方法在道路地基软土层土质结构并不是很均匀的时候比较适用,这是因为土质结构的不均匀会对地基的稳定性造成非常大的影响,很有可能在地基承载的时候出现局部的沉降,甚至会导致侧向变位。因此,通过将抗拉力强及抗剪力强的材料敷设到软土层上,可以对地基土层的支撑能力起到有效的提升作用,进而确保施工机械顺利通过。

1.4 添加剂法

这种方法主要是针对地面表层属于粘性土的情况,可以通过于表层粘土内加入一些添加剂,进而使地基的强度,以及压缩性能得到质的提升,以此来保证施工机械可以正常地运行。在添加剂法使用的过程中,主要的添加材料包括生石灰、熟石灰及水泥等。

1.5 置换法

这种方法主要是利用一些优质的土对软弱土进行替换,进而提升填土的稳定性,减小沉降量。在置换法中又主要可以分为强制置换及人工挖掘置换这两种方式。相对而言,人工挖掘置换方式的可靠性更高一点。在置换材料方面,当前应用比较多的为粗粒土,这可以确保地面在水浸的情况下也不会出现承载力的降低。需要注意的是在使用置换法的时候要保证粗粒土的充分压实。

1.6 加载法

加固法主要的用途是促进软土地基的沉降,使地基的强度得以提升,防止相关的构造物出现有害沉降。在促进地基固结沉降的过程中,主要使用的方法有增加总压的办法,它可以使土中的间隙水压下降,有效应力提升。在使用这一方法的过程中要保证地基处在比较稳定的状态下,这属于施工的一个重要前提。

2 加固软土地基的措施

一般来看,软土具有强度低、含水量大、透水性差、压缩性大、变形稳定所需的时间比较长等特点,因此很难当作天然地基,必须要对其进行相关的处理使其加固,这样才能够避免道路在荷载的作用下出现不均匀沉降。在道路使用的过程中,路基沉降往往是引起路基变形,以及破坏的主要原因。因此,能否对地基进行合理的处理不但关系着工程投资,也和道路的工程质量,以及使用性能有着最为直接的关系。当前在软土地基的处理过程中可以使用的对策有很多,但客观来看,不管使用哪一种方式,都要确保处理之后的地基符合变形、强度、动力稳定性及透水性的要求,进而降低因道路荷载所引起的沉降,以及不均匀沉降。具体来看,在施工的过程中,可以从以下几个方面的措施出发做好这一工作。

2.1 施工本身角度

对土层的排水固结进行加速,在这个过程中可以使用砂井,以及砂井预压等方法对地基的承载力进行提升。针对黏土中存在石层,以及薄砂层的现象,通过采用砂井预压加固,能够对土的压缩性进行削弱,进而使地基具有更高的承载力。需要注意的是,一旦软土地基加载过大将导致地基土塑流挤出,因此也要采取一些有效的措施对这一现象进行改善,具体来说,要做好以下三个方面的工作:

(1)对施工速度,以及加载的速率进行有效的控制,确保整体速度不会过快。在具体的工作中,可以利用现状加载试验对其进行观测。在对沉降情况有所掌握之后,根据具体的情况进行速度的控制,主要的要点在于把握好加载间隔的时间,使地基逐渐固结,进而使其强度得到提升,这能够有效地防治地基出现塑流挤出问题。

(2)可以利用对建筑物周边打板桩来避免地基软土的挤出。针对板桩来说,一般的要求是其需要有足够的刚度及锁口抗拉力,使其能够对向外水平拉力进行抵抗。不过需要注意的是,这一方法的一个很大弊端在于消耗的材料非常多,因此使用的频率并不是很高。

(3)反压法,这也是避免地基土塑流挤出的一个重要方法。理论上看,软土会不会塑流挤出主要决定于作用于基底平面位置的压力。如果压力小的话,那么塑流挤出的可能性就会比较低。因此,在基础的两边进行堆土能够有效地降低压力差,使得地基稳定性得到有效提升。

2.2 参照地质和施工条件

在施工的过程中,要尽量地多占地,而且施工的安排要确保合理性,不可以过于紧张。至于材料,最好选择一些比较容易获取的,并根据实际的情况进行设计。如果能够做到就地取材则最好,以上内容都属于市政道路软土地基处理过程中必须要考虑的问题。

此外,在施工的过程中还要做好科学的管理,只有将合理的地基加固方法和科学有效的管理方式结合起来才能够获得最好的施工效果。在当前的施工过程中,很多问题都是由于管理不善所引起的,比如机械行走路线出错、地基扰动等,这些问题将会进一步引起地基加固不均匀,以及场地沉降不均匀。因此,做好科学管理的工作是非常有必要的。

最后,在市政道路施工中,对软土地基处理的时候,要对环境因素进行充分的考虑,也就是要考虑到施工对于周边环境的影响。具体来看,新填土对原有的道路会产生侧向挤压位移及沉降;打桩等施工将会导致噪音,对居民的正常生活造成干扰;道路地基软土施工处理的过程中也会对道路的交通造成影响。

3 结语

由上文的分析可以看出,软土地基作为一种较为常见的道路施工问题,不仅会对路基的承载能力造成影响,也将对公路安全运行产生隐患。基于此,为了确保道路可靠、安全运行,必须对软土地基做好处理。本文中所探讨的内容主要是笔者的一些经验和看法,虽然能够对于这方面的工作起到一定的指导作用,但是受制于能力及篇幅的限制,尚存在很多不足之处,因此还希望各位同行能够对本文进行补充和指正,共同促进软土处理水平的提升。

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