市政道路施工中软土路基的处理技术分析

2022-11-12 05:29曹更宏
建材发展导向 2022年21期
关键词:软土市政道路土层

曹更宏

(广东省源天工程有限公司,广东 广州 511340)

市政道路是城市现代化建设中基本的基础设施,在推动城市发展中发挥着重要的作用,不仅能够确保结构安全与稳定,还能够降低材料的浪费问题。软土路基施工人员进行市政道路施工作业中需要记录施工技术参数,通过完善的软土路基技术,确保质量的提升,以防止其不利于行车安全。要对软土路基施工处理技术进行详细探究,形成科学认知,能够根据其特点以及工程建设要求等进行施工作业,这样不仅可以保证道路使用寿命、性能,同时利于节约成本。要不断提高软土路基处理技术,加大对工程质量的保障,满足公路现代化建设需求以促进我国道路工程的进一步发展。

1 软土路基概述

随着我国努力建设国内大循环、国际国内双循环的经济结构体系,各地区经济的不断发展,为了提高人们生活质量,各地区的基础设施建设迅速发展,尤其是在中心城市不断辐射周边地区的情形之下,为了满足各地区经济的实际发展,市政道路建设成为影响城市经济发展的重要因素。在不断发展的过程中,对于遇到的软土路基问题,应及时采用有效的处理机制,避免给工程造成严重损失。在市政道路工程中,软土路基对施工产生重要影响,其质量好坏直接影响施工人员的安全。在路基的施工过程中,由于不同区域的方法不同,在实际施工过程中,会遇到软土路基等特殊路基。在工程建设过程中,由于复杂的地理条件,工程面临着巨大的问题。因此,必须采用有效的技术处理方案来更好地处理软土路基,提高路基强度。在软土路基的施工过程中,对其特性进行了深入分析,制定了一系列的方法。软土路基处理的目的是确保工程施工的质量和安全。对于软土路基建工程产生的不良影响,必须采取有效的方法来控制工程成本,避免发生不良事故。另外,剪切强度和路基沉降是工程的重要影响因素,给软土路基带来一定的不稳定性。要更好地发挥社会地位,在制定方案时,必须分析可能发生的风险,制定切实可行的防护方案。通过适当的技术处理软土路基,提高整体效果,促进道路工程质量的提高。

2 软土路基的特点

软土路基具有与其它路基大相径庭的特点。首先是它的结构分布参差不齐,具有极大的不均匀的特性,这主要是因为其中的土壤所具有的密度远远低于其余的路基,同时它的强度又十分的低下并且有多种类型的土质,由于受到土质类型的不同而造成了它在各处的强度和硬度存在很大的差别,就会造成不同的受力,进而引发结构的不均匀性,随着工程量的不断增加,造成裂缝问题的产生,甚至引发崩裂现象。其次是它的透水性很差,在软土路基施工过程中,若其质量过重就会影响到地面的承载能力,进而导致其沉降而引发的流塑状态,导致水分无法顺利流出而影响到材料,进而影响到排水功能,还存在较大的干扰性,易导致土质出现疏松,所以,先要做好排水,以确保路基的安全性与稳定性。最后是它有较高的压缩性,其因自身较松软,使其具有一定的压缩性,但是对于压缩性较高的软土来说,会引发裂缝问题,施工作业时随着承载量的不断加大,使其出现变形,进而引发塌陷问题,这不仅让工程施工完成时间延迟,造成材料和施工费用的成本上涨,还有很大的可能会对施工作业人员的人身安全造成极大的威胁,危害到施工作业人员的生命财产安全,所以在施工作业时必须要注意软土路基的特点。

3 软土路基施工技术应用缺陷

目前软土路基施工技术仍然存在会造成地址塌陷的人为施工因素,所以在施工过程中要重点注意这些问题。首先一点是在施工作业之前的地质勘查不全面或深度不足,在市政道路工程施工前期设计阶段,由于需要设计的路面范围较大,因此要对路基进行全面的地质勘测,但是这种方式有一个十分显著的缺点,那就是需要消耗大量的人力、物力、时间,很有可能耽误施工进度,同时,使用这种方法往往需要结合水文与地质相关数据信息,并随机抽取勘测点来进行地质勘测,有些施工方为了控制成本就不会进行全面的考量和系统的设计,这样造成的后果就是施工进度的延误和施工成本的上升,因小失大而极不可取。其次就是施工单位没有对软土路基进行科学的处理,缺乏相应的技术控制流程,由于在处理相关路基问题时缺乏科学的方法,仅凭施工人员多年来的施工经验进行处理难免会出现对沉降深度的分析出现一定的误差,所以需要应用检测的机器进行客观的检测,将施工作业人员经验分析得出的结果与机器客观检测的结果对比分析以避免出现问题,除此沉降深度分析之外在对软土层进行加固的过程中,需要涉及到非常多的问题,其中包括有处理方式的选择、机械设备的选择、施工材料的购买等,若是没有合理的处理方案,将会导致各工序衔接十分混乱,出现不同程度的施工问题。

4 软土路基施工常遇到的问题

软土路基在施工中会遇到各种各样的问题,这些问题有常见的和突发的两种类型,无论遇到哪种类型的问题都需要有对应的解决措施,否则就会因为处理措施不当造成巨大的损失。首先就是经常遇到的问题为软土路基的强度低,市政道路工程对施工的质量有较高的要求,为了减少道路中出现行车安全的问题,就要确保道路路基的强度和使用的期限可以符合标准的要求,但是天然存在的软土在上述的特点中的缺陷使其无法满足施工作业的需求,尤其是它偏于低下的强度让其在受到一定程度的挤压或者有较为强烈的震动影响时,它的结构就会发生变化而导致强度下降速度极为迅速而难以采取补救措施,从而破坏路面,导致不同程度的路面变形,甚至发生路面沉降。所以为了控制这种情况的发生就需要施工作业人员在施工前一取样和分析等测量方法掌握软土各区域的结构,采取相应的施工技术来保证软土结构稳定、密度均匀和强度上升,达到提高软土地基土层承载力下限的效果,使其承载力下限处于市政道路建设的承载力要求的区间。其次是在边坡地区出现需要软土路基建设时需要对其重点关注,因为它关联到路基的稳定性,所以可以对其进行特殊处理。但是也不能无意中将边坡处理的难度加大,影响工程的进度。因此,施工人员要统筹全局,运用整体性的策略,要将防止边坡路基因为雨水的冲刷而破坏和市政道路的总体施工效果看做一个系统来进行施工作业规划考虑,保证整体的协调性。

5 软土路基施工处理技术

在对软土地基进行施工时,要考虑到地基的沉降问题,还要保证地基的稳定性。软土地基沉降的原因主要有地基产生固结和地基发生变形两个。在处理不同的软土地基时应该采用不同的处理技术和方法。

5.1 强夯技术

在遇到地基产生固结和地基发生变形的原因是软土层含水量比较高,使土壤较为松散时,为了提升它的坚固性,就可以采取强夯法提升其效果。在软土路基加固施工中,强夯施工技术的应用比较常见,不仅操作方式便捷,而且操作所需时间比较短,加固效果理想,但是所要处理的问题较多。该处理方法主要是通过将重锤提升达到一定高度以后,然后由重力作用让其自由落体将孔隙压实,即可产生强大力量,对土层进行反复夯击,提升路基结构密实度和承载能力。但要注意的是,要确保均衡受力,以提升表面的平整性,在不饱和土质施工中,强夯施工技术的适用性比较差,可能无法达到良好的加固效果。将强夯技术进行合适的应用在平原地形的软土路基中不仅可以提升路基强度,还能够有效增加密实度,使其趋于稳定性,但是其只适用于该种类型的地形和区域,在其它的区域和地形中应用的效果不佳。

5.2 排水加固技术

在因为软土层排水性能不佳而难以进行相应的路基建设作业时就可以采取排水加固技术。排水固结施工技术操作方式便捷,并且不会对生态环境造成不良影响。该技术主要应用于淤泥软土、饱和黏性软土等情形之中,所以其应用比较常见。应用方法便是给予这些类型的软土层的路基相适应的逐渐增加在路基上的压力,做好路基内部排水处理后软土间的缝隙就会因为压力的影响不断缩小,储存在这些缝隙之间难以排出的水就会不断的被外负压力挤压到外面,就可以帮助加快该软土层的排水效率,原本湿软的土层就会因为水分的剥离而凝固。为提高软土路基加固施工质量,应在施工现场设置边沟,及时排出地基表面水分,避免积水量渗透至基层中,进而对路基结构稳定性造成不良影响。为排出软土路基内部水分,可进行渗井施工和盲沟施工,同时做好水分疏导、隔离处理。此方法的应用,能够有效提升道路工程的承载力,通过加压的形式,降低土壤间所产生的缝隙,进而达到凝结作用。此技术的应用,充分发挥出排水与加压效果,结合工程实际,对排水力度进行有效控制,减少土层的不良状态。

5.3 换填技术

在软土路基施工中遇到因为弱土层的厚度比较小时,就可以应用换填施工技术。换填技术在应用时需要考虑的就是它主要是针对于厚度小于半米的软土路基进行处理,其施工原理就是运走原有的软土地基,随后填充复合材料,也就是符合市政道路工程使用标准的土壤。换填材料类型比较多,包括碎石、砂砾、粉煤灰等等,要求根据施工现场实际情况选用适宜的换填材料。利用这种方法处理软土路基不仅能够提升处理效率,还可以降低人力物力的损耗,保证路基压实度。在对软土路基应用换填处理技术时,为了提高道路承载性和整体质量,需要对材料与土壤进行详细的筛选。一般来说,在实际施工过程中若选择的碎石、砂砾、粉煤灰等质量不达标或相性不符合,就不能够有效提升路面抗压能力,同时显著影响市政道路工程沉降量。但是需要注意的是,如果软土层厚度比较大,在路基换填施工中,需要运输车辆多次转运土石方,施工成本比较大,所以采用这种技术之前需要与其它技术的成本进行对比。

5.4 水泥搅拌桩技术

在遇到黄土、淤泥等地质类型的软土是如果深度过深、前面三种技术因为水土不合的原因而无法解决问题时,就可以采用水泥搅拌桩技术。在该项技术的实际应用中,要求应用深层搅拌桩机,将水泥和软土路基进行充分混合,进而形成水泥土桩,水泥土桩的承载能力和稳定性均比较强,但是如果软土路基中的孤石比较多,或者为酸性土层,则在施工前应做好试验检测,判断该项技术的适用性,比如,如果软土路基水分在70%以上,则不可水泥搅拌桩施工技术。在实际施工中,应做好桩机定位控制,最需要注意的就是要让钻杆、桩位中心以及钻头处于同一垂直线,同时加强水泥浆液搅拌控制,避免出现结块。在预搅下沉阶段,对钻杆垂直度进行有效控制,当钻入深度达到1.5m时,适当提升钻进速度,在钻进时尤其要小心的是钻头遇到了质地坚硬程度很高的土层,在遇到该土层时则应及时冲水,当桩位复搅完成后,提起钻头,并冲洗钻头。在进行水泥搅拌桩技术的施工过程中,组织专业技术人员对施工材料采购、储存、使用等进行严格控制,禁止不合格施工材料运输至施工现场,在软土路基施工中需应用大量混凝土,需对混凝土配合比进行优化设计,在混凝土混合料配置过程中,严格控制各类原材料的投放顺序、混合搅拌实际、运输存储技术要点等。这一技术的应用具有很大的局限性,但是在遇到适用的地形时能让其余的技术无法解决的难题迎刃而解。

5.5 加筋技术

在对工期和工程进度要求急切和对质量要求高时,就可以采用加筋技术,该技术的应用不仅可以提高软土路基建设的速度,还能保证路基的质量,使其在该路段承载能力保持在非常稳定的一个区间之中。该技术的应用便是它可在地基中加入一定量砂垫层以及土工格栅,通过将二者进行有效结合,能够显著提升地基结构承载能力,同时施工的速度会非常的迅速。但是需要注意,天然地基和后期层架之间的融合效果控制难度较大,因此,为提升软土路基强度,可应用柔性基础结构,施工作业时必须保证布置均匀性,避免路基受力不均匀,同时,在铺设施工前,对下承层进行全面清理,加强铺设过程质量控制。该技术的应用也有很大的局限性,而且需要加筋的结构强度符合要求,否则一旦出现问题就会影响一整段的路。

6 软土路基技术注意事项

软土路基施工处理技术使用时需要注意的事项主要是质量标准、地质状况、环境情况和工期要求等。首先是质量标准因为不同区域和道路的路基标准不一样,所以,要采取相应的方法使其达到工程质量标准。由于道路工程的不同,其建设要求以及用途也存在着一定的不同,这就需要对各类影响因素综合进行分析,选择适合的方法对土质进行控制。其次是地质状况因其复杂性,使路基也存在着一定的不同,所以,处理方式也有所不同。因此,要结合工程实际,通过完善的方法对其进行优化。道路工程中,往往会出现黏土路基,对于这类情况,可采用重物冲压的方法,增加其密实度。如果遇到黄土路基,因其是浅土层,所以,只需对表层进行处理,不同的地质状况有不同的处理方式。再次是区域环境情况的不同,这就需结合具体位置,选择适合的处理方法,方案的选择也会随着环境的变化而有所不同。所以,在实际进行施工过程中,要对施工区域周边环境进行分析,同时对这些因素导致的后果进行重点研究。选择适合的技术与设备,避免在施工途中产生沉降或坍塌问题。同时,还要对道路工程的特性进行分析,制定适合的施工方法,以提升道路工程的整体效益。最后是工期要求,市政工程实际建设过程中,工期是进度的主要标准,所以,要依据工期计划进行施工,防止因为意外的发生导致工期延误,所以工期计划需要对突发状况处理进行相应的考量,要结合工程进度开展工作,在工期要求紧张时提高工程施工作业速度的措施需要在计划中有体现,保障出现要求赶工时能按照要求采取相应的技术保证质量完成路基建设。

7 结语

综上所述,软土路基处理方案需要通过对市政道路工程施工现场进行勘测分析,并综合考虑工程设计方案和建设要求,综合考虑施工技术条件、工期要求、施工成本等因素之后,采用符合方案要求的和成本能够控制的技术,完成对相应设备、物资的准备和人员的考核培训,可以将多项技术混合进行使用,以系统性的方案设计应用处理软土路基,保证施工技术的应用水准,提高市政道路的质量。

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