摘要:市政道路對地基整體性、剛度、地基變形的適應(yīng)能力有較高的要求,同時市政道路下埋設(shè)的各種市政管網(wǎng)對基礎(chǔ)的沉降的要求也較為嚴格。軟土地基處理的目的是要提高軟弱地基的強度,保證地基的穩(wěn)定,降低軟弱土的壓縮性,減少基礎(chǔ)的沉降和不均勻沉降。本文首先介紹了軟土對道路的影響,然后對市政道路軟基處理的特點進行了簡要的分析,在此基礎(chǔ)上,對軟土地基處理要點進行了探討。
關(guān)鍵詞:市政道路 軟基處理 軟土地基 要求 分析
1 概述
近幾年來,我國經(jīng)濟發(fā)展迅速、城市不斷擴張,城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也與日俱增,在軟基路段建設(shè)市政道路是未來趨勢。而市政道路與其他建筑單位和橋梁不同的是對地基承載力要求不高,但對地基整體性和沉降要求較高,對于市政道路來說,基礎(chǔ)的沉降小會引起裂縫,大會引起凹陷,影響道路美觀以及使用。
隨著城市的不斷擴張和發(fā)展,城市市政道路的建設(shè)也與日俱增。在軟基路段建設(shè)市政道路,面臨市政道路軟基處理的問題。市政道路工程有其自身的特點:對地基承載力的要求不高。對于剛性路面結(jié)構(gòu)來說,路面結(jié)構(gòu)整體性好,剛度比較大,對地基變形有一定的適應(yīng)能力;對于柔性路面結(jié)構(gòu)來說,即使路面產(chǎn)生微小裂縫,只要稍加修補就能正常使用,但市政道路下埋設(shè)的管線對沉降要求相對較高。因為市政道路需要鋪設(shè)各類管線,這些管線的鋪設(shè)對路基的沉降都有一定的要求,其中以污水管、雨水管對路基沉降的要求最為嚴格,當管線軟基壓縮沉降和側(cè)向位移時,管體產(chǎn)生縱向彎曲,致使管道失穩(wěn),在最薄弱處產(chǎn)生破裂而漏水。
2 復合樁基段管道施工
2.1 明開挖注意要點。①在開挖前依據(jù)測量放樣做好圍擋工作。②基底超挖:開挖溝槽管溝不得超過基底標高。如個別地方超挖時,其處理方法應(yīng)取得設(shè)計單位的同意,不得私自處理。③溝槽開挖后應(yīng)盡量減少對基土的擾動。如遇基礎(chǔ)不能及時施工時,可在基底標高以上留出30cm土層不挖,待做基礎(chǔ)時再挖。④應(yīng)嚴格按施工方案規(guī)定的施工順序進行土方開挖施工,應(yīng)注意宜先從低處開挖,分層、分段依次進行,形成一定坡度,以利排水。⑤施工時必須了解土質(zhì)和地下水位情況。推土機、鏟運機一般需要在地下水位0.5m以上推鏟土;挖土機一般需要在地下水位0.8m以上挖土,以防機械自重下沉。正鏟挖土機挖方的臺階高度,不得超過最大挖掘高度的1.2倍。⑥溝槽或管溝底部的開挖寬度和坡度,除應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)尺寸要求外,應(yīng)根據(jù)施工需要增加工作面寬度,如排水設(shè)施、支撐結(jié)構(gòu)等所需的寬度。⑦雨季施工時,溝槽、坑底應(yīng)預留30cm土層,在打混凝土墊層前再挖至設(shè)計標高。
市政管理人員及時加強監(jiān)管力度,堅持巡檢道路開挖施工現(xiàn)場,指導、協(xié)調(diào)施工現(xiàn)場出現(xiàn)的有關(guān)問題,對違規(guī)行為及時作出處理,督促施工單位加強城市衛(wèi)生秩序管理,搞好文明安全施工,保障交通暢通。
2.2 頂管。在頂管工程之前,為了順利推動管道在土中前進,千斤頂?shù)捻斄π枰朔斶M中的各種阻力(摩阻力、工具管前端端面阻力等),同時在頂進過程中還不斷受到各種外界因素影響(糾偏、后背的位移等)。目前在頂管推力計算中有兩類算法,一是考慮土拱效應(yīng),此時土柱的高度一般按照普氏太沙基公式計算。二是上覆土壓力按照覆蓋層的全部厚度計算。
隨著我國頂管技術(shù)的發(fā)展,頂管管材應(yīng)用也從鋼筋混凝土管發(fā)展到現(xiàn)在的鋼管、陶土管、球墨鑄鐵管、石棉水泥管、玻璃鋼夾砂管等多種管材。目前在我國大部分地區(qū)應(yīng)用較多的是傳統(tǒng)管材鋼筋混凝土管、鋼管。近年來也有些地方逐漸開始應(yīng)用玻璃鋼夾砂管等新型管材。傳統(tǒng)管材鋼筋混凝土管和鋼管在我國廣泛應(yīng)用的時間較長。傳統(tǒng)管材具有很多優(yōu)點,同時也存在一些不足。新型管材玻璃鋼夾砂管優(yōu)點正好能彌補傳統(tǒng)管材的不足,但是不能完全取代傳統(tǒng)管材。
3 市政道路工程中軟土地基處理技術(shù)分析
從經(jīng)濟性能對比,明確淺層換填和樁基對比,多少深度內(nèi)的軟基采用何種方案經(jīng)濟,安全。同時結(jié)合地質(zhì),合理選擇樁基型式。
常用的軟土路基處理方法有清淤換填、袋裝砂井(插塑板)、強夯法、真空預壓、碎石樁、攪拌樁、CFG樁等多種。
袋裝砂井(插塑板)加預壓排水固結(jié)方法需預壓,一般固結(jié)的時間較長(180~360d),工后沉降較大;對橋頭路堤,由于填土相對較高,工后沉降要求不大于0.1m,可采用復合地基處理。對于軟土厚度小于15m的橋頭路基采用水泥攪拌樁,大于15m的地段采用CFG樁處理。該處理方法效果好,亦不需預壓,但工程造價較高,不能廣泛采用。袋裝砂井(插塑板)加強夯法:它通過設(shè)置豎向排水體系(袋裝砂井),并結(jié)合靜荷載(填土堆載)和動荷載(強夯夯擊能),使得地基土在較短時間內(nèi)完成大部分固結(jié)沉降,減少工后沉降并迅速提高承載力;此外,還可通過對地基的預震作用,有效地消除砂土液化、基坑開挖涌砂現(xiàn)象。
4 深層軟基段,優(yōu)化填土高,盡量淺層換填,較少復合樁基
道路軟基處理一般是指軟土在靜水或緩慢流水環(huán)境中以細顆粒為主的近代沉積物。其天然含水量大,壓縮性高、承載力低、滲透性小,是一種呈軟塑狀態(tài)的飽和黏性土。軟土是指水下沉積的軟弱飽和粘性土層。軟土具有壓縮性高、強度低和透水性差的特點,因此,軟土地區(qū)的路線應(yīng)盡可能選擇軟土薄的地帶通過。在軟土地基上修筑路堤,應(yīng)注意防治路堤坍滑和沉降。軟土地基上的路堤加固和處理可采用的方法很多。下面我們就開挖換填法進行簡單闡述。
全部或部分挖除軟土,換填以砂、礫、卵石、片石等滲水性材料或強度較高的粘性土。如果軟土厚度小于3m,一般是全部挖除換填的方法;如果軟土厚度大于3m,一般是部分挖除換填的方法。根據(jù)換填方式的不同可分為:換填土、拋石擠淤法及爆破排淤法。
5 結(jié)合項目填料分布,節(jié)約造價
軟土層淺薄時沉降量少,滑動破壞危害性小,可采用簡單的表層處理。對重要構(gòu)造物基礎(chǔ)可挖掘置換。軟土層較厚時,根據(jù)處理目的和土質(zhì),采用表層處理與其他方法并用。如果軟土層很厚,采用豎向排水井或砂子加實樁全層處理既困難又不經(jīng)濟,加載預壓效果也不大,此時只需處理到適當深度即可。夾有排水層(砂層)的軟土層,厚度較薄(3-4m)的情況,縮短固結(jié)排水距離。加速沉降能充分獲得由固結(jié)產(chǎn)生的附加強度。所以不必采用豎向排木樁或砂子加實樁,僅作表層處理或填土預壓即可。即使厚度僅有5cm左右的砂層也有排水效果,不可忽視。軟土層厚又無排水層(砂層)的情況,用豎向排水井作沉降處理。用反壓護道、砂子加實樁或灰樁作穩(wěn)定處理較好。砂層在淺層,其上有厚的堆積(4m以上)的軟弱粘性土層的情況,僅需作沉降處理,方法為豎向排水井、填土頂壓等。大氣壓加載法和降低地下水位法可以消除上部砂層的浮力,從而增大其荷重的壓密作用,對這類成層地基是無效的。但作為改良填土地基則是不經(jīng)濟的。
6 市政道路工程結(jié)合規(guī)劃,同時減少造價
市政道路工程結(jié)合整體規(guī)劃,盡量讓清表和清淤土位于道路兩側(cè),這樣減少圬工防護的同時,還可以保證道路安全,同時減少工程造價。市政道路工程的施工質(zhì)量受到很多因素影響,其中主要因素是工程設(shè)計,這是工程施工的前提,有經(jīng)驗的工程師能因地制宜選擇合適的設(shè)計理念,并結(jié)合施工情況整體規(guī)劃,從而做出優(yōu)質(zhì)的設(shè)計方案。沒有高質(zhì)量的設(shè)計就不可能有高質(zhì)量的工程。圬工防護用于路塹邊坡防護時,應(yīng)注意與邊坡滲溝或仰斜排水孔等配合使用,防止邊坡產(chǎn)生變形破壞;漿砌片石護坡高度較大時,應(yīng)設(shè)置防滑耳墻,保證護坡穩(wěn)定。
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