讨论市政工程施工中的软基加固技术

2021-11-21 07:30
建材发展导向 2021年2期
关键词:原土市政压实

张 璐

(山西临汾市政工程集团股份有限公司,山西 临汾 041000)

由于我国市政道路工程的项目在逐渐增多,并且各种施工技术也在逐渐增加,因此需要施工单位结合路面的实际情况来选择适合的地基加固技术,同时应当在地质情况、施工成本、技术应用效果以及地基施工后的强度方面加强关注,再做好数据的总结和分析,结合不同的施工情况选择适合的施工技术,这样才能够在根本上保证市政道路的施工质量。

1 软土地基特点

1.1 流变性较强

市政的运行时间一般较长,通行的车辆也较多,重型货车的往来运输更会对地基产生影响,软土地基在强压负荷下会发生较大的形变问题,进而在一定程度上缩短的应用寿命。如果施工单位不采用合理的加固技术对其进行处理,还可能引发大面积土基流动问题,严重者甚至会造成路面坍塌。

1.2 压缩系数较大

与一般地基土质相比,软土地基的压缩系数相对较大,且抗剪强度较低。在其含水量大的影响下,土粒之间存在较多孔隙,这又加大了软土地基的压缩系数,使其抗压性能大大降低。当外界荷载对该区域造成极大压力时,会发生严重的沉降问题。如果不对其进行及时加固处理,那么路面坍塌率会不断加大,对其运行应用情况造成极大影响[1]。

1.3 天然含水量和孔隙较多

软土地基的土质中包含大量粘土和粉土等细颗粒状的物质,使得其土质相对松散,有机质土的孔隙较多,泥炭和松散砂都属于软土地基中的主要成分。同时,在这些粘土和粉土表面会附着许多负电荷,由于软土地基的孔隙较多,使得负电荷在吸收空气中的水分过程中,极大增加了软土地基的含量,进而造成孔隙面积的增大,降低了土粒之间的粘性,在市政工程施工过程中,这些孔隙会对工程的质量造成不利影响,导致使用过程中大量病害问题的发生。

2 市政软基加固之重要性

市政项目工程施工建设期间,软基加固属于重要的施工部分,软基加固整体效果往往直接关系着市政项目工程施工建设质量。市政项目软基加固处理的施工操作重要性如下。一是,可处理好软基缺乏均匀性沉降问题。对于市政来说,常见软基沉降现象。通过软基加固,便可解决好软基不均匀性沉降问题,不会因软基沉降现象而诱发路面变形。二是,可有效处理渗透问题。针对特殊区域,特别是多雨天气条件下,软基长期浸泡于水中,则雨水会经软基逐渐渗透至路面深层部位,对市政施工建设后期软基使用产生不利影响,故而,加固处理好软基,采用有效地排水措施,可有效处理渗透问题,保证市政整体的施工建设质量。三是,提高市政内部软基自身的承载力。市政自身承载力,是以软基承载力为基础,借助软基部分的加固处理各项施工技术,将软基自身承载力提升,为市政使用安全提供保证。可以说,对于市政项目工程来说,加固软基有着十分显著的应用优势与效果。若想确保市政总体的安全质量指标与使用功能符合要求,就务必要重视对市政软基加固的处理[2]。

3 市政工程施工中的软基加固技术应用分析

针对市政施工的软基加固技术分为多种类型,在实际选择应用软基加固技术的过程中,需要施工单位结合工程施工的具体情况和要求,保证施工技术选择与应用的科学合理性,进而在有效发挥软基加固技术优势作用的同时,有效节约施工时间和资源,避免对生态环境造成破坏,促进我国工程的长远发展。

3.1 表层软基加固法

这一软基加固方法主要应用在降水较丰富的地区,在南方地区的市政施工活动中比较常见,其所针对的主要是地表水与自然降水。在路基铺设工程中,过高的土壤含水量会降低路基的坚固性,并对其稳定结构造成破坏;常年多雨的地区,后续降水会不断冲刷路基空隙,从而引发路基塌陷、断裂等问题。表层软基加固法能够降低地基的含水量,在对路基表面进行水源隔离的同时,能够保障内部结构的匀称稳定。在开展加固活动之前,施工单位应根据路面坡度、当地降水量设定施工计划,并在施工路段开挖排水沟渠,排除地表的可见积水,避免积水渗漏冲刷路基。施工单位应根据路基布设方向挖设深坑,使地下水向深处渗漏,降低路基的含水量。为了控制施工量与施工成本,应对排水沟渠的尺寸进行严格控制,其最大断面宽度应不超过50cm,最大深度应不超过100cm。如果当地的土层结构比较松散,可选用砂砾、碎石等渗水性较好的材料填塞沟渠,在确保其正常排水的同时解决行人通行问题,将可见沟渠建设为盲沟,使其继续发挥排水作用[3]。

3.2 沙垫法

沙垫法应用在土层结构较薄、含水量较高的软地基中。通过在软基表面铺垫土方工布和砂垫层,软基的上层积水能够被尽快吸收,软基的固结速度也能得以保障。部分宽松、坚硬的砂垫层还可作为填土层的排水层,通过与小型排水渠道的相互作用排出路基中的水分,进而降低路堤水位。采用沙垫法对软基进行加固处理时,应选择品级较高、大小匀称的砂砾材料,以中等颗粒和颗粒为宜[4]。

3.3 强夯处理法

强夯作业,也可称之为动力压实作业,主要是借助8m~20m落距、8t~30t重锤,针对市政软基土反复施加冲击力,能量通常是1000kN/m~8000kN/m。市政软基内所产生动应力、冲击波,均可促使市政软基土自身强度得以提升,而市政软基自身压缩性则得以降低,对软基土中沙砾的抗液条件可起到良好改善作用,将湿陷性的黄土所带有湿陷性消除掉。经击作业,能够增加市政软基土层自身均匀度,避免有沉降象发生[5]。

3.4 换填技术

换填技术,即对软土路基全部软土进行替换。针对普通松填土,若原土含水率并不高,土质可以满足路基使用标准,并对其进行翻压换填。对全部原土进行开挖,并使用原土回填,回填期间采取分层压实,对回填土厚度加以合理控制。在压实之前,松填厚度应小于40cm。同时,在回填压实期间,应对压实度进行实时跟踪监测,深度超过1.5m时,回填压实度应达到93%;深度介于80~150cm时,回填压实度应达到94%;深度介于0~80cm时,回填压实度应达到96%。若原土不满足使用标准,应借土换填。原土翻压换填与借土换填,成本较低,技术简单。若软土层含水率较高或存在渗水等问题,换填材料应以石头或部分高硬度、高性能材料为主,并逐层加封压实,保证良好的路基质量[6]。

3.5 灌浆法

灌浆法,即使用高压机械设备,将提前制作完成的固化浆液灌入软土地基,通过固化浆液破坏原有软土地基结构,使其和固化浆液充分融合,并形成整体结构,达到加固的效果。在软基加固期间,为使灌浆法起到关键作用,实际施工之前,应全面分析施工现场情况,利用辅助设备,为灌浆作业提供可靠保障。与此同时,在灌浆结束之后,应仔细对辅助设备进行清理,以防设备性能受到影响,无法保证施工效率以及质量[7]。

3.6 加筋法

加筋法主要是由于施工作业中的土工格栅具有较强的抗拉强度,并且其延展性较强,因此土工格栅可以与砂垫层共同作用,能够将应力均匀的扩散到较大的地基面积上面,进而提升原有地基的承载力,防止施工作业时的填料陷入到地基的基底部位,目前该方法应用较为广泛。另外由于土工格栅的存在,其可以防止滑动圆弧经过地基,从而提升路面的稳定性。利用土工格栅的咬合作用,与上下层的土层会形成较强的抗剪切层面,提升土体的抗剪切能力和整体强度,使应力能够均匀的分布在地面上,避免由于路堤不均而产生的地面沉降问题发生,由于加筋方法施工周期较短,一般在1个月左右即可完成,因此在提升路基的稳定性基础上可以减少施工成本[8]。

4 结语

综上所述,传统的软土处理方法造价昂贵,只注重初始强度的治理,忽视了土壤复水的可能性,这必然导致质量参差不齐,极易出现坍塌问题。新型土壤固化剂的应用能够解决工程建设中的许多实际问题,且水稳性较高,能够有效防止土的崩塌和膨胀引起的垮塌问题。在处理上,因地制宜适用于大多数粘土。从环保角度看,无毒无害,对环境、人体无响,不需要太多的劳力和机械,施工噪音小,也适用于生态景区建设。从工程造价来看,新型土壤固化剂的价格较低,具有显著的高效率、短工期的应用特点,实用价值较强,可操作性较强,值得推广。

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