市政工程施工中软土路基施工技术分析

2021-05-10 10:38宋文雯
科学与财富 2021年33期
关键词:软土路基市政工程施工技术

宋文雯

摘 要:随着我国经济水平的不断提升,城市化建设进程不断加快,对于市政道路的要求也进一步提高,市政道路环境对于交通运输业的发展起着重要作用,良好的道路环境是保障城市交通顺畅以及人们出行方便的关键。因此市政道路施工建设显得尤为重要,在市政工程施工中,软土路基施工是重要组成部分,也是难度较高的部分,需要以高水平的软土路基施工技术作为保障。基于此,本文简要阐述了软土路基的特点及当前市政工程中软土路基施工存在的问题,并详细分析了软土路基施工技术。

关键词:市政工程;软土路基;施工技术

一、软土路基及其特点概述

市政道路是城市基础设施建设的重要组成部分,也是交通运输和人们日常出行的前提和基础,是市政道路使用过程中,需要不停经过车辆,道路需要承受一定的压力,而车辆经常携带大量货物等,增加了市政道路承受的负荷压力,这就要求市政道路需要具备一定的负荷承载力。另外由于车辆的负荷大小和位置都存在不确定性,在经过路面时,路基可能会由于压力承受不均,而造成局部下沉,影响整体路面的平整度。在土路基施工阶段,需要综合考虑不同路段土壤成分、含水量等因素,确保路基充分压实,以尽量避免在承受外界压力时产生路面变形等情况。不同地区和不同路段的土质存在差异,土壤环境、成分、含水量等都不一致,相对较硬的土层含水量低,透水性较强,同时土层密度较大,因此在承受外力时不容易产生变形,施工过程中难度相对较小,而软土路基受自身特性影响,土壤含水量高,密度较小,且压缩空间较大,在承受外力时更易变形,因此对于施工技术的要求也相对较高,如果技术不到位,软土路基将对道路产生严重的不利影响,不仅影响交通运输,而且会增加后续道路维护成本。因此在市政工程施工过程中,相关施工企业应认真分析不同路段的土壤情况,并根据不同的土壤特点采取不同的施工技术,以确保路基施工质量,提升其承载力,保障路面交通安全。

各向异性。软土路基受其成分和结构的影响,整体稳定性较差,软土路基内包含多个不同土层,由于每个土层的形成时期不同,土层形成时的地理环境和气候条件等因素也存在差异,因此不同路段的软土路基又存在内部土层构成上的差异。从土层结构的角度来看,处于相同地理环境下的软土路基整体土层结构中同一土层成分等大致相同,即在横向上基本一致,而在纵向上,软土路基的不同土层呈现出不同的土壤特征,即在纵向上差异更为明显。因此,从施工的角度而言,由于软土路基存在各向异性的特征,使市政工程施工工作增加了更大的难度。

抗剪强度低。市政道路在使用过程中,由于各种交通工具的负载存在差异,因此在经过道路时,会由于负荷的差异而对道路产生纵向的剪切力,对道路造成不利影响,缩短道路的使用寿命。软土路基的本身就存在含水量高,土质疏松,压缩空间大等特征,因此抗剪切力的能力不强,在承受不同负载的交通工具带来的外界压力时,支撑力不足,很容易造成路面的不规则下沉,影响道路的平整度,并在持續施加外界压力的情况下产生更为严重的变形,影响道路质量。

塑形体积应变。由于软土的特性,在进行软土路基施工时,一般首先需要改变软土路基的土壤机构,采取各种手段增加软土路基的土壤密度,使其空隙缩小,以提升软土路基的承载力。一般而言,软土路基的结构改变以及土壤颗粒密度增加,都是在基于外力作用下达到的,因此增加土壤密度,有利于提升软土路基的承载力与强度,从而达到提升道路质量的目的。

结构性。软土路基呈现出明显的结构性,当路基的某一部分受到压力被压缩时,也会影响其他部分路基内部的颗粒松动,产生连带反应,使软土路基的整体结构发生转变,影响软土路基的质量。

二、市政工程软土路基施工中存在的问题

(一)不均匀沉降

在市政工程施工中,软土路基的施工十分常见,施工企业需要根据不同路段土层的情况,采取科学合理的软土路基施工技术,如填土、强夯或排水等,增加土壤密度,改变土层结构等,以提升软土路基的强度和承载力,确保其满足市政工程的质量要求。现阶段,软土路基的施工技术缺乏统一的标准,在后期的加固处理中,仍然会由于路基不实受到严重影响而造成路基下沉,因此市政工程施工的关键问题在于采取有效的措施控制软土路基下沉的程度,满足基本的道路使用需求。

(二)边坡失稳

在市政工程软土路基施工过程中,常常会由于忽视了软土路基边坡的路面处理,或者边坡路基处理不达标等情况,造成边坡失稳,影响软土路基的整体质量,这是在市政工程施工过程中经常出现的问题,应引起足够重视。在施工企业进行软土路基施工时,应综合考虑施工地区的实际情况并结合具体的施工要求,选择合适的施工技术方法,提高软土路基边坡的承载力以及抗雨水冲刷的能力,从而保障软土路基的建设质量。

(三)强度不高

市政道路是城市基础设施建设的重要组成部分,对于交通运输以及人们日常出行具有重要影响,因此相关政府部门对于市政工程施工质量要求较高,道路工程需满足一定的质量标准,才可以投入使用,且道路承载力较高,道路使用寿命尽可能长,以降低其对于生产生活的不利影响。但是由于软土路基的土层结构特殊,密度小,压缩空间大,在承受外界压力时容易产生不同程度的变形或导致道路下沉,并不符合国家对于市政道路的建设要求。因此在实际施工中,施工企业应首先勘察好当地的土层结构情况和土壤条件等,据此制定科学合理的施工方案,以提升软土路基的质量,保障道路质量符合实际使用需求。

三、市政工程软土路基的施工技术分析

(一)表层排水法

表层排水法是市政工程软土路基施工过程中常用的方法,这种施工技术适用于含水量较高,土质相对较好的软土路基。表层排水法主要是指在软土路基进行填筑操作之前,首先在软土路基的表层挖出沟槽,使软土路基中的水沿着沟槽排出,使软土路基的含水量降低,降低土壤的松散程度。在对沟槽进行填充时,应注意选择透水性较强的砂砾土质,以调整软土路基的土层结构,保障软土路基施工质量。在对软土路基进行挖沟槽时,应综合考虑不同路段的地理环境和土质条件,确保挖出的沟槽能够达到排水的目的。软土路基沟槽的横向宽度与纵向深度都应控制在一定范围内,沟槽的横向宽度保持在0.5m左右,沟槽的纵向深度控制在0.5-1.0m范围内。此外,如果在通过沟槽排水过程中,需要铺设相应的孔管,施工人员应及时对管道进行疏通,避免土壤中的杂质堵塞孔管,影响正常的排水功能。

(二)敷垫材料法

敷设材料方法主要适用于市政工程施工中已经出现上浮或下沉的软土路基,主要是通过对这些路段回填材料增加软土路基的强度,以改善软土路基的路面情况。施工人员需要首先根據路段情况准确定位已经出现上浮或下沉的软土路基,采取有效措施对问题路段进行加固处理,以防止软土路基由于受力不均匀继续下沉,保障该段软土路基的整体质量。其次,在加固处理完成后,施工人员需要选择合适的路基材料,注意选用承载力较高的材料,对问题路段进行路基填充,通过这种方式保障路基整体的平整度。在对下沉软土路基进行填充时,施工人员需综合分析软土路基的土质情况,如土壤密度等,根据路基的土质情况选择相匹配的填充材料,并合理选择填充材料的配比,避免由于回填材料与软土路基密度较大差异,造成软土路基承载力不同而导致路面再次下沉的情况。此外,这种在软土路基中回填材料的方式不仅增加了软土路基的拉力和抗剪强度,也增加了地基的承载能力,有利于提升承载道路的填土荷载。因此敷设材料的方法经常用于出现凹凸不平现象的软土路基施工中。

(三)强夯法

强夯法是软土路基施工中经常用到的方法,主要是指用机械将较大吨位的夯锤从高处落下,将较大的力量施加在软土路基上,减小软土路基的压缩空间,增加路基的强度和密度,以保障在受力不均以及外界压力较大情况下软土路基产生下沉现象。另外,在较大吨位的夯锤作用下,软土路基的土壤中的颗粒空隙会缩小,土壤中的水会在这种情况下被挤压出去,增加了土基的整体密度,优化了软土路基的整体土层结构,增加了软土路基的承载力,避免在承受较重负载的情况下导致路基产生变形,影响整体路面的平整度。强夯法主要适用于粉土、杂填土、泥潭、黄土以及河流冲积层等各种特殊软土路基的施工中。

(四)垫层法

垫层法是市政工程中软土路基施工中经常使用的方法,主要用于软土路基中表层路基的施工处理。垫层法主要包括加筋碎石垫层法、换土垫层法以及换土加筋垫层法。在使用换土垫层法与换土加筋垫层法进行软土路基施工时,需要控制好垫层的厚度,一般控制在0.5-3.0m。在进行软土路基施工中,施工人员需要综合考虑施工成本以及施工技术的适用条件,选择最佳的施工方法,确保既保障了市政道路的施工质量又使成本最小化。在应用加筋碎石垫层法进行市政工程软土路基施工时,需要科学合理选择施工材料,其中应尽量选用抗拉强度不低于30kN,伸长率不超过4-5%,粗糙度大且耐久性好的土工格栅。施工人员灵活运用施工技术,根据不同路段的实际情况和施工条件,可选择更为适宜的加筋垫层,以确保最终软土路基的施工质量。垫层法主要适用于淤泥或淤泥质土等类型的软土路基施工中,针对这些软土路基使用垫层法能够提升施工的整体效果。

(五)现浇混凝土管桩施工技术

随着我国市政工程软土路基施工技术的逐渐发展进步和完善,现浇混凝土管桩施工技术的优势逐渐突显,且应用范围也逐渐拓宽。现浇混凝土管桩施工技术在软土路基施工过程中主要是通过强化管桩的强度,降低整体施工过程的难度,使原本复杂的施工变得更加简单化并且更易于操作。现浇混凝土管桩施工技术操作方便,相较于其他软土路基施工技术,这种方法大大缩短了软土路基的施工时间,从而减少了整体市政工程软土路基的施工周期,有利于降低施工成本,因此从施工成本和技术最优化的角度,现浇混凝土施工技术显然是较为理想的软土路基施工技术,值得广泛推广应用。

市政道路的施工质量关系着正常的交通运输和人们日常出行,因此把好质量关十分重要,施工企业应加强现场监督,避免由于施工技术存在的问题导致整体的施工质量受到影响,达不到实际使用要求。与此同时,施工企业的相关管理人员以及施工技术人员应对现场的施工情况进行全面监督,及时发现施工过程中存在的问题,并采取有效的方案加以解决,保障施工质量。另外,对于施工人员也应制定相应的监督机制,监督施工人员是否按照相关的施工标准和要求开展工作,降低施工过程中的安全隐患,保障最终的施工利益。在面对施工技术上的困境时,技术人员应及时与施工企业加强沟通,制定科学的解决方案,保障市政工程软土路基施工的整体效果。

总结

市政工程软土路基施工是城市基础设施建设的重要组成部分,与交通运输和人们日常出行具有密切联系,因此在软土路基施工过程中应综合考虑路基的实际情况,采取科学合理的施工技术,并通过严格的监督把控,确保整体施工质量。

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