楊 鴻 煒
(太原市市政工程總公司,山西 太原 030002)
市政道路施工中的軟基加固技術
楊 鴻 煒
(太原市市政工程總公司,山西 太原 030002)
簡要介紹了軟基的含義,分析了軟土地基的危害和軟土地基沉陷的影響因素,并對粉煤灰碎石樁、超壓固結、強夯法、水泥土擠密樁處理法等幾種常用的軟土地基處理方法作了論述,以更好地解決道路工程中遇到的軟基問題。
軟基,道路,擠密樁,施工
城市發展越來越快,導致了城市道路建設速度不斷地加快,越來越多的城市道路建設也就會遇到越來越多的施工難題和問題,尤其是市政道路施工中就容易遇到軟基施工情況,為了保證軟基施工的效果和質量,有無數的施工技術人員做了探究和努力得到很多的處理方法,我們必須要在所有的軟土地基加固方法之上作出新的總結以幫助到未來的軟土地基加固施工。
軟基也就是“軟土地基”的一個名詞簡稱,一般來說軟土地基就是土質情況不良,容易發生沉降、承載能力較差的地基。通常情況下軟土地基含水量高,其中淤泥和一些雜質的含量也比較高,這樣也就導致軟土地基容易在受力情況下發生自破壞,影響到市政道路施工的順利進行與道路施工的安全性。
1)軟土地基危害。軟土地基是一種特殊的市政道路施工地質情況,軟土地基對于市政道路的順利施工是有著嚴重的影響的;由于軟土地基往往承載能力比較差,而且軟土地基的實際抗剪能力也比較差,如果沒有進行有效加固,最終施工完成以后會導致整個市政道路工程地基不穩出現塌陷沉降;尤其是在市政道路完工通車以后路面受到車輛的碾壓就會出現路面下降凹凸,這樣嚴重的影響道路交通甚至導致一些不必要交通事故的發生;路面出現斷裂的情況也是比較多見;所以軟土地基加固時市政道路工程遇到軟土情況時必須要進行必要的加固施工操作,進行了仔細加固的軟土地基,路段才能夠滿足使用壽命。
2)軟土地基沉陷影響因素。土質中的易溶鹽的比例較高,那么軟土的敏感性比較大,且發生突然的沉陷;或者是難溶鹽的比例較大,那么出現的現象是沉陷的滯后。軟土的沉降還可以與土體的含水量的多少、天然孔隙比的大小及受到壓力的大小相關。天然的孔隙比越小含的水越多,那么其出現沉陷的可能性也就越大。如果土中含水量及孔隙比一定,則壓力越來越大則軟土濕陷性越強;但是,當壓力的大小達到一特定數后,若繼續加大壓力,反而使其濕陷性降低了。
1)粉煤灰碎石樁。粉煤灰碎石樁的軟土地基加固方法是如今我國市政道路建設過程中最為常用的軟土地基加固方法。這種方法相對較為成熟,一般來說粉煤灰碎石樁軟土地基加固主要是用粉煤灰和碎石石屑等一些材料進行混合,然后與水泥進行混合加水均勻攪拌。通過這樣的方法準備基本的樁施工材料以后,就能夠施工成粘度非常高的樁體結構,然后再把樁體結構和軟土地基進行摻混施工就能夠形成一個軟土地基復合墊層,這就能夠對軟土地基起到有效的加固作用,提高軟土地基承載能力,具有良好穩定性。
粉煤灰碎石樁加固技術主要是能夠具有比較好的施工流動性便于施工的行進,而且施工使用的材料在達到高強度的同時能夠展現出比較好的經濟性達到節約,而且粉煤灰利用的都是碎石材料對于周圍環境也不會形成過大的破壞還節省材料;但是粉煤灰碎石樁施工過程中容易出現泵管的堵塞情況,嚴重損壞設備;所以粉煤灰碎石樁技術是否使用也確實需要根據實際情況來進行選擇。
2)超壓固結。使用超壓固結法,有一定的局限性,就是因為時間要求比較長,所以在如今很多的市政道路施工中,都不會常采用超壓固結,因為在路基使用完成后,要在路基上通過堆壓一些超載質量的荷載,然后通過計算得到應壓時間,就能夠有效的讓軟土路基得到密實,不會出現濕陷,但是整個過程需要的時間往往都是數月,實際的作用有限。
3)強夯法。強夯法是軟土地基乃至濕陷性黃土地基等很多不良地基加固的常用方法,有著很強適用性。采用強夯法加固軟土路基,首先應按照設計,選擇有代表性并不小于1 000 m2的場地進行工藝性試夯試驗。根據初步確定的強夯參數,提出一組或多組強夯試驗方案,進行現場試夯,測試內容及方法應根據地質條件及設計要求確定。實際的使用過程中應該注意:最后兩擊的平均夯沉量不大于50 mm;夯坑周圍地面不發生過大的隆起;不因夯坑過深而使起錘困難。每個夯擊點安排專人檢查和記錄擊數,保證強夯質量。一般軟土夯擊間隔時間不少于7 d,施工時首先保證夯擊遍數間隔時間,并做詳細記錄,其次可根據實際情況調整施工流水順序,安排合理的流水節拍,力爭使各區段間達到連續夯擊。杜絕間隔時間未到就強行施工現象,確保強夯質量。
4)水泥土擠密樁處理法。除了粉煤灰加固法之外還有直接進行的水泥土擠密樁加固。水泥土擠密樁也類似于“灰土擠密樁”,當然水泥土擠密樁的使用要進行測試的,要選擇合適的路段進行仔細的測試,才能夠有效的使用。施工必須要針對市政道路的施工要求,軟土處理的效果要求,進行施工工藝的選擇和機械設備的調用。一般來說水泥土擠密樁的樁孔要保證整個路基的穩定性,所以就采用等邊三角形的布置,進一步增強路基穩定性。水泥土擠密樁的壓實度必須要大于96%,同時水泥土擠密樁中的石灰含量必須要大于10%。材料的選用也有一定的要求,就是水泥土擠密樁必須要使用軟土,不能產有任何的腐殖土,對于石灰有等級要求,具體根據施工情況而定,然后就是土塊的粒徑也有所要求,必須要小于15 mm。同時不能使用活性物質,比如說氧化鈣或者氧化鎂等一類的氧化物;水泥土擠密樁的攪拌也必須要設計好含水量等一些關鍵的施工計量。水泥土擠密樁的夯實過程,同樣是需要根據具體情況確定夯擊的次數,要保證上下層整個水泥土擠密樁的承載力能夠達到要求為止。在水泥土擠密樁的施工過程中,必須要減少施工的間隙,要進行連續的施工。主要的施工分為兩個技術部分:
a.施工準備。在施工之前必須要對整個工程施工進行詳細的審核,尤其是對軟土路基段的土質進行含水情況的調查,然后必須要做一些測試工作比如基本的撞擊試驗,基本的施工前的軟土路基施工參數確定工作;然后就是要對整個實施水泥土攪拌樁的工程區域進行嚴格而仔細的清理工作,之后才能夠開始整個工程的施工。
b.施工工藝。軟土路基處理的過程中,必須要保證整個路段的含水量合格,含水量過低的時候必須要增加含水量;然后就是進行樁基的調試,保證樁基到達預定的位置,樁基對準樁孔以后,要保證垂直度,垂直方向上的偏差不能夠超過1.5%。采用沉樁機來進行施工,將與樁孔同直徑鋼管同時打入土中,然后就可以拔管同時就能夠有效地成孔,在管樁的頂部必須要設置好樁的樁帽,下端作成60°角度錐形活動樁尖。整個過程中對于保管的速度要有效地控制必須要保證孔能夠有效的形成,同時成孔以后必須要檢查和進行必要的清理處理工作;水泥土擠密樁的施工下料也是分步進行,一步一步完成,所以說施工時不能夠有間隙,通過前面試驗的結果來確定夯實施工中的施工要求,必須要連續不能夠有間斷,以免影響到施工的質量。
5)化學加固方法。如今的軟土路基處理中,出現了一種相對較為成熟的簡單處理方法,就是利用硅酸鈉獨特的膠凝材料性質,直接把硅酸鈉注入到軟土路基當中,來加固路基,減少軟土路基的濕陷產生,俗稱“水玻璃化學加固法”,由國外引入中國的,效果較好,能夠簡單有效的起到軟土路基的加固作用。
6)其他的加固方法。其他的加固方法還很多,對于軟土路基還可以采用預浸水法,提前讓軟土加固后再進行市政道路的施工;還有重錘法,通過重錘來進行軟土的加固;甚至還有在軟土路基中增加板結層的方法來加固整個路基,減少濕陷的發生。但是也正是因為這些技術沒有能夠更多的使用,有效性還沒有得到充分的驗證,在市政道路施工中的經驗也不是很成熟,所以采用的時候較少。
1)軟土路基加固工程的施工質量的檢查工作應該是貫穿整個施工的過程,但是在施工完成后要做更為細致的檢查,只有這樣才能夠保證我們的軟土路基加固工程能夠達到原來的設計要求,符合設計的計劃。對于軟土路基加固的檢查也可以通過取芯來查看實際的施工效果能否達到設計要求,檢查路面的厚度;然后檢查整個路面工程是否平整,能夠達到設計通車要求,其次檢查路面施工的寬度有沒有問題。
2)對于常見的路基路面工程的質量問題必須要予以避免,避免這些問題帶來的質量不合格。簡單的來說,出現施工質量問題的原因就是軟土地基施工處理的過程中沒有嚴格按照技術標準來進行,施工銜接的時候出現了一些質量問題。這就要求施工過程中,嚴格的進行檢查,對于施工完成后這些重點問題要進行更為嚴格的檢查工作,保證質量不出現問題。
3)軟土地基處理必須要在施工完成后設立軟土地基試驗路段的告示牌,對于軟土地基路段必須要根據實際的情況進行限載與限速,保證軟土地基路段盡可能的少受到破壞,延長壽命。
通過本文的探討研究也就是希望未來的市政道路軟基施工過程中能夠嚴格的按照相應的施工技術進行,不僅僅是為了追求市政道路工程施工的進度,必須要不斷提高軟土地基加固施工過程中的監督力度,我們要追求軟土地基施工技術的進步也必須要更加熟練運用當下的軟土地基加固的方法,希望未來的市政道路建設更加的高質量與節約。
[1] 張麗華.市政道路施工中軟基加固技術探析[J].江西建材,2013(6):25-26.
[2] 張 琦.論述市政道路施工中軟基加固技術[J].科技創業家,2013(17):51-52.
[3] 石 磊.論述市政道路施工中軟基加固技術[J].中華民居(下旬刊),2013(5):11-13.
[4] 張紅梅.淺談市政道路施工中軟基加固技術[J].科學之友,2012(11):73.
[5] 陳志華.論市政道路施工中軟基加固技術的應用[J].科技資訊,2009(4):43.
[6] 楊秀星.高速公路施工中軟土地基的處理[J].現代物業(上旬刊),2011(7):40-42.
[7] 張曉青.淺談幾種軟土地基處理的方法[J].山西建筑,2009,35(6):153-154.
The soft soil foundation reinforcement technology in municipal road construction
YANG Hong-wei
(TaiyuanMunicipalEngineeringCorporation,Taiyuan030002,China)
This paper briefly introduced the meaning of soft soil foundation, analyzed the harms of soft soil foundation and the influence factors of soft soil foundation subsidence, and discussed several common soft soil foundation treatment methods of fly ash gravel pile, super high pressure consolidation, dynamic compaction, cement soil compaction pile treatment method etc., in order to better solve the soft soil foundation problems of road engineering.
soft soil foundation, road, compaction pile, construction
1009-6825(2014)28-0152-03
2014-08-01
楊鴻煒(1979- ),男,工程師
U416.1
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