市政道路施工中的軟土地基加固技術(shù)

蔡郁

摘要：對(duì)于軟土地基來說，其所具有的透水性相對(duì)較差，而正是這種低透水性的存在，就使我們?cè)趯?shí)際施工時(shí)往往需要花費(fèi)較大的人力物力開展排水固結(jié)施工，以此對(duì)軟土的強(qiáng)度進(jìn)行提升。同時(shí)，軟土地基也具有著較強(qiáng)的壓縮特性，非常容易在實(shí)際應(yīng)用中由于長(zhǎng)時(shí)間受力而出現(xiàn)沉降以及變形等問題，對(duì)于市政道路的質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。此外，其還具有著觸變性以及固態(tài)性的特征，如果受到外力的破壞，就可能出現(xiàn)從固態(tài)到流態(tài)的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而使地基出現(xiàn)了不均勻以及沉降等問題。并由于公路的塌陷以及沉降而對(duì)過往行人的安全造成了較大的威脅。對(duì)此，就需要我們能夠通過軟土地基加固技術(shù)的應(yīng)用保障市政道路的建設(shè)質(zhì)量。在本文中，將就市政道路軟土地基加固施工技術(shù)進(jìn)行一定的研究與分析。

關(guān)鍵詞：軟基加固；市政道路；施工技術(shù)

近年來，我國(guó)的市政道路得到了較大規(guī)模的建設(shè)，而在我國(guó)很多的地區(qū)，往往分布著面積較大的軟土，如果市政道路經(jīng)過這部分地區(qū)，就很可能因?yàn)檐浲列再|(zhì)的原因?qū)Φ缆仿坊姆€(wěn)定性產(chǎn)生影響。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，城市化建設(shè)水平也得到了大幅度的提升。在這種情況下，對(duì)于城市的市政道路也提出了更高的要求，需要城市通過市政公路的建設(shè)滿足城市發(fā)展的需要。而在市政道路施工過程中，經(jīng)常會(huì)面臨到軟土地基的施工建設(shè)。

加大對(duì)軟土地基的處理力度是當(dāng)前市政道路建設(shè)的主要問題。對(duì)于軟土地基進(jìn)行加固是確保人們安全出行的直接因素，同時(shí)還會(huì)保障市政道路的應(yīng)用年限，所以加固軟土地基對(duì)于市政道路建設(shè)而言具有至關(guān)重要的作用。為了有效避免在施工中出現(xiàn)質(zhì)量與安全問題，要加大對(duì)軟土地基的處理力度，在道路實(shí)際施工中，依據(jù)當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)條件，在對(duì)施工進(jìn)行設(shè)計(jì)，除此之外，要不斷革新加固技術(shù)，確保施工質(zhì)量。

1.軟土地基的介紹

1.1軟土地基的涵義

軟土地基定義是指強(qiáng)度低，壓縮量較高的軟弱土層，主要由淤泥以及淤泥質(zhì)土、雜填土、吹填涂或其它高壓縮性土層組成的地基。它會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物的沉降和涵管彎曲現(xiàn)象的發(fā)生，并使沉降量超出工后允許范圍。在這樣路基上修建的公路，由于路基的沉降作用容易使路堤失穩(wěn)，并且在汽車高速行駛的情況下容易發(fā)生跳車現(xiàn)象。因此對(duì)軟土地基的排水固結(jié)處理在整個(gè)公路建設(shè)中顯得非常重要。

1.2軟基地基的特點(diǎn)

第一，含水量高，孔隙比大。由于軟土主要是由粉土粒和黏土等構(gòu)成的，而這些土表面都或多或少地會(huì)帶有負(fù)電荷，負(fù)電荷會(huì)吸附空氣中的水分子，導(dǎo)致土粒表面的水含量上升，降低的土粒之間的粘結(jié)性，使土變得松軟，土粒的孔隙比變大，降低了道路的抗壓性。第二，堅(jiān)固性低。道路建成并通車后，道路就會(huì)受到重力和外來車輛的壓力，如果該路段是軟基路段，且沒有做好相應(yīng)的加固措施，那么該路段的堅(jiān)固性就會(huì)明顯降低，道路也極易發(fā)生變形。此時(shí)如果有車輛在該路段上行駛，就有發(fā)生道路下沉的危險(xiǎn)，不僅會(huì)阻礙車輛的正常行駛，還可能會(huì)給駕駛?cè)藛T帶來生命危險(xiǎn)。

1.3軟土地基的危害

在市政道路施工過程中，如果軟土地基的問題不解決，將會(huì)給施工方造成很大的困擾。軟土地基的抗壓能力和堅(jiān)固性都達(dá)不到道路施工本身的要求，就比較容易發(fā)生路面下沉或者路面斷裂，道路變形率也比較高。由于它的承載力也較低，一旦有較多車輛在該路段行駛時(shí)，路面很有可能會(huì)發(fā)生坍塌，甚至對(duì)車輛和駕駛?cè)藛T產(chǎn)生損傷。

2.市政道路建設(shè)中的軟土地基加固措施

2.1利用土木合成材料進(jìn)行加固

針對(duì)深層軟土地基，需要采用土木合成材料來進(jìn)行加固。首先，在正式施工之前，技術(shù)人員需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘測(cè)，對(duì)土體特征、密實(shí)程度等數(shù)據(jù)加以采集。在加固過程中，需要用到專業(yè)化的振動(dòng)設(shè)備，將設(shè)備的振動(dòng)頻率控制在一定范圍內(nèi)，再在振動(dòng)的位置添加土木合成材料，使二者因?yàn)檎駝?dòng)而充分混合在一起，從而形成較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，以提高軟土地基的穩(wěn)定性與韌性。但是這一技術(shù)需要對(duì)軟土地基的基本情況加以詳細(xì)而全面的調(diào)查，導(dǎo)致技術(shù)人員的工作量增加，因此在規(guī)模較大的市政道路工程建設(shè)中是不適用的。

2.2利用混凝土管樁進(jìn)行加固

用混凝土管樁對(duì)軟土地基進(jìn)行加固，操作簡(jiǎn)單、普適性較強(qiáng)，是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的加固技術(shù)。在施工過程中，可以直接在軟土地基中澆筑混凝土，但是值得注意的是，需要控制好管樁的硬度和高度，使之與施工實(shí)際相適應(yīng)，一般說來，根據(jù)施工要求混凝土管樁的直徑應(yīng)當(dāng)是1.5m，其澆筑在土層中的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)達(dá)到25m，保證其符合工程建設(shè)的實(shí)情，在最大程度上優(yōu)化工程的質(zhì)量。

2.3利用預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行加固

在這項(xiàng)加固技術(shù)中，其關(guān)鍵在于則要將管樁投放到軟土地基，而要保證投放的準(zhǔn)確性與有效性，就應(yīng)當(dāng)對(duì)地基特點(diǎn)與施工條件進(jìn)行合理調(diào)查與分析。在利用預(yù)應(yīng)力管樁加固之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)施工場(chǎng)地范圍內(nèi)的軟土地基范圍、具體位置進(jìn)行調(diào)查，保證加固的有效性，避免對(duì)資源的浪費(fèi)。在明確范圍與位置之后，需要進(jìn)行放線測(cè)量，并根據(jù)施工方案找準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力管樁的投放地點(diǎn)，再展開打樁作業(yè)，從而起到加固的作用。當(dāng)管樁投放完成后，應(yīng)當(dāng)在施工地點(diǎn)設(shè)立明顯的標(biāo)志牌，防止因?yàn)檐囕v、行人的誤入而對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，以保證預(yù)應(yīng)力管樁的作用能夠充分發(fā)揮出來。

2.4利用水泥攪拌樁進(jìn)行加固

水泥攪拌樁加固技術(shù)主要是通過添加固化劑來提高軟土地基的韌性與穩(wěn)定性。利用攪拌機(jī)混合了固化劑的水泥和軟基相攪拌，在二者充分結(jié)合之后發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，使軟基結(jié)構(gòu)更加牢固穩(wěn)定，進(jìn)而提升其強(qiáng)度與韌性，使之符合市政道路工程施工的要求。這一方法對(duì)施工工藝要求不高，操作較為簡(jiǎn)單，但是從經(jīng)濟(jì)性方面來說相對(duì)較差，會(huì)導(dǎo)致施工成本上升。

2.5利用塑料排水板進(jìn)行加固

軟土地基中的含水量一方面是長(zhǎng)期吸收空氣水分而形成的，另一方面則是由于雨水、雪水下滲，導(dǎo)致部分軟基中的水分較多，不利于地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此一般可以采用塑料排水板來進(jìn)行加固。在加固過程中，采取專業(yè)的插板機(jī)來將排水板投放進(jìn)軟基結(jié)構(gòu)中，再向其施加一定的預(yù)壓荷載作用力，使土層中的水分因?yàn)槭芰Χㄟ^排水板進(jìn)入預(yù)設(shè)的通道中，最后再將之排除，以減少土層中水分。通過塑料排水板能夠減少軟基中的水分含量，使其固結(jié)效率得以提升，從而優(yōu)化地基的穩(wěn)定性，避免在施工中或者在使用中出現(xiàn)沉降、塌陷等問題。再加上塑料排水板的購(gòu)入與施工成本較低，經(jīng)濟(jì)性加高，在具體施工中應(yīng)用十分廣泛。

2.6強(qiáng)夯加固

針對(duì)淺層軟土地基，一般可以采用強(qiáng)夯加固的方法。這一加固方法主要是借助強(qiáng)夯機(jī)上重錘自由落地而形成的力量使地基得以密實(shí)，其所需要的施工時(shí)間較短，且施工范圍較大。再加上施工程序簡(jiǎn)單，能夠有效提升軟基的夯實(shí)程度，因此在實(shí)際施工中常常用到。值得注意的是，如果在前期勘查中發(fā)現(xiàn)土層中含有墊層，則這一方法不適用，可能會(huì)致使墊層破裂、地下水上涌，從而增加修復(fù)成本，得不償失。

2.7袋裝砂井

袋裝砂井實(shí)際上就是排水固結(jié)法，如圖1所示，是指在原地基上開挖出一條排水通道，然后填入適當(dāng)?shù)奶盍蠈?duì)軟基荷載進(jìn)行強(qiáng)化，這樣可以充分?jǐn)D壓軟土當(dāng)中的水分，再促使水從預(yù)先設(shè)置好的排水孔中流出。排空水分后，軟土孔隙變小，達(dá)到固結(jié)的效果。另外砂袋固結(jié)起效以后，還可使用超靜壓水對(duì)孔隙進(jìn)行消除，提升土層應(yīng)力，對(duì)地基進(jìn)行進(jìn)一步強(qiáng)化。

3.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

綜上所述，在市政道路建設(shè)中，對(duì)柔軟地基的處理是十分重要的。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，對(duì)道路的軟基加固處理技術(shù)的種類也越來越多，每種技術(shù)也都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，適用范圍也不盡相同。因此，在實(shí)際的施工過程中，施工方必須要結(jié)合自己的施工對(duì)象采用合適的軟基加固處理方法，制定良好的施工方案，盡量減少安全隱患，對(duì)各個(gè)細(xì)節(jié)都要嚴(yán)格觀察，仔細(xì)考慮，在施工工期內(nèi)完成施工過程，并保證施工質(zhì)量。另外，現(xiàn)代世界是科技的世界，相關(guān)人員也可以利用現(xiàn)有的高科技手段積極研發(fā)新的軟基加固技術(shù)，努力提高道路的承載力，促進(jìn)市政建設(shè)水平的提高，加快我國(guó)的現(xiàn)代化進(jìn)程。

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