唐紫椰
(河池市城市投資建設發展有限公司廣西河池市 547000)
對市政道路中軟基加固技術的探討
唐紫椰
(河池市城市投資建設發展有限公司廣西河池市547000)
筆者在本文中將著重探討市政道路中軟基加固技術,以供讀者參考。
市政;道路;軟基加固;技術
軟基上修建道路,容易產生道路的沉降變形,直接影響到道路的使用壽命與安全系數。對于市政道路來說,沉降是最容易產生的軟基問題,而市政道路對于沉降的要求是非常高的,如果在這方面沒有進行著重的處理與預防,那么就會直接產生經濟損失。軟基是軟土地基的簡稱,在對軟基進行加固時,不能簡單地只作地基條件加固,而要依據填方條件與施工情況進行具體設計。不僅要分析地基的填與構造物的特性,同時還要考慮到填方的種類與形式。筆者在本文將從軟基的特性入手,著重分析如何對市政道路中的軟基進行加固處理。
1.1軟土地基的特點
軟土地基,簡稱軟基,是指含水量高,容易受到壓縮影響,且承載力不足的地基。這類地基一般是由沉積的淤泥與腐蝕植物構成,詳見表1。

表1 軟土地基的特性
作為一種獨特的地基形式,軟土地基對市政道路的影響大小主要取決于兩個方面:①軟土的成型原因;②測量方法。不同原因形成的軟土會有其不同的特性,而不同的測量方法也會造成指標上的變化。對于軟土地基來說,其相關性能分布極其不均衡,也無規律可循。作為高敏感性的土壤,軟土地基施工難度大,施工的分段化細分監測必不可少。
1.2軟土地基的缺陷
由于軟土地基大部分是由淤泥與腐蝕植物構成,這種較為特殊的土質對于市政道路施工來說極為不利。不僅軟土地基的承載能力與抗剪能力無法達到市政道路施工的基本要求,而且軟土地基對外部的荷載非常敏感。這也就意味著,軟土地基本身就達不到市政道路施工的要求,局部與整體地基難以維穩,路面易下陷。同時在外部荷載的影響下,由于軟土地基本身分布就不均衡,斷裂、裂縫等十分常見,甚至會由于本身結構不平衡,造成受力偏差過大進而產生一系列的問題,所以,對軟土地基的加固是必然措施。
1.3軟土地基的特質
軟土地基的由于其土體主要由淤泥與淤質土構成,超高的含水量飽含其中,且不易自流的特點,讓其對外部荷載與壓力非常敏感。同時主要由粘粒結構構成的軟土地基,孔隙大,但每個孔隙卻很小,孔中的水自流難度大。從整體呈現出來就是透水率低,即使受到荷載,其為變形過程也非常緩慢,短則數年,長則數十看。而從軟土地基的變形趨勢上分析,整體軟土地基側向變形率比豎向變形率大,整個軟土地基變形率大于一般性土體。這些特質都造成了軟土地基的沉降特性。
2.1粉煤灰碎石樁技術
這種加固技術是通過碎石與粉煤灰再加上石屑組成了高粘結度物質,通過填充軟土地基樁與樁,來構成新的復合地基,進而達到加固軟土地基的目的。作為一種具有高度操作性的軟基加固技術,粉煤灰碎石樁技術在攪拌時和易性強,流動性強,相比于混凝土灌注,更為簡易,成形后的復合地基強度也相應較高。而從環境角度來說,粉煤灰碎石樁技術更為環保,對周邊環境的影響幾乎為0。相比于粉煤灰碎石樁技術,混凝土澆注法在泵送混凝土時非常容易出現阻塞等故障,特別是壓力過高時,輸送混凝土的管道都容易產生爆裂,而粉煤灰碎石樁技術則不需要考慮這類問題。
2.2開挖換填技術
開挖換填技術是指把軟基中的軟弱土層部分進行挖出,再換上可以達到市政道路工程要求的粘土。一般來說,開挖換填技術所用的粘土都是用滲水性較好的石頭、砂與粘土。但在換填量的選擇上,則是需要根據施工現場的軟土地基情況而定。對于軟土層在3m以下的,需要把所有的軟土全部挖出來,再把粘土換填進去。而對于厚度在3m以下的軟土層,則只需要進行局部換填。從施工來說,常用的開挖換填技術有換填土法和爆破排淤法兩種。
其中,換填土法作為最常用的軟基加固方法,換填土法操作簡易,工程技術含量不高,效果好。但換填土這種方法受到軟土層本身的厚度所限,這也就意味著,隨著軟土層厚度的加深,換填土的工程施工量就會增加,工程造價直線上升,施工技術要求增大,施工難度也會上升。再加上挖出后的土如何處理,這些因素都會直接影響到換填土法的適應性。
2.3表層處理技術
利用排水法,敷設法與增加填料的方法提升軟基表面強度,達到市政道路施工基本要求的方法,稱為表層處理技術。這種方法可以有效預防局部地基出現的變形問題,保證市政道路工程機械的正常運轉,提升表面強度,提高市政道路的質量。一般來說,應用表層處理技術時,主要面臨三種類型:
2.3.1土質好,含水多
這類型的軟土地基在進行表層處理時,應先把表面進行溝槽開挖,最大限度地減少軟土地基的表層含水率,進而保證市政道路施工機械的正常運作。同時,再把透水性佳的碎石與沙礫填筑進道路施工表層,增加軟土表層強度的同時,保證溝槽盲溝效果的實現。
2.3.2土層薄,含水多
這類的軟土地基應視其具體情況使用砂墊層技術進行加固。在原有的軟土地基基礎上,再鋪設一層0.5~1.2m上下厚度的砂墊層,達到固結軟土層的效果。由于砂墊層本身的排水效果就非常好,那么在鋪設后還能達到降低施工區域地下水位的效果,進而側面緩解軟土地基強度不足的問題。
2.3.3土層不勻
對于這類軟土地基土層不均勻的情況,或者已經由于土層不均勻而產生了沉降或者側方向變位的,敷墊材料法形成的抗剪與抗拉性能可以高效地達到支承填土荷載的作用,進而保證施工順利,提高地基承載力。
2.4深層處理技術
在市政道路中軟基加固技術中,軟基的深層處理技術主要分為:強夯技術、預壓技術與復合技術三種。
2.4.1強夯技術
強夯技術來自于法國Menard公司所發明,是用重錘在8~ 20m高空處落下,對軟土地基進行捶擊,以達到夯實軟土地基的效果,詳見表2。

表2
2.4.2預壓技術
也稱排水固結法,其成本低,施工效果好,特別知縣于土壤透水性強,或者地基呈豎向排列的排水體。其施工原理是以建筑物自重作為承載力來源,把軟土地基中的孔隙水排出,進而在預壓的狀態下,逐漸增強軟土地基的受力強度與結構密度。當然,由于預壓技術本身需要長期的時間作為施工周期,而且在填土的計算時,速率會相應差,再加上為了避免沉降需要增添填土,所以綜合下來,需要視情況進行選用。
2.4.3復合處理技術
通過在軟基中添加強樁,進而達到調整地基中應力結構的目的,也就增強了樁體的承載力。一般來說,復合處理技術有以下幾種:①混凝土攪拌樁技術,所用到的水泥作為固化劑進行攪拌后,一邊向軟基里灌注,一邊用攪拌軸進行攪拌,以保證混合均勻。當固結劑與水泥產生反應后,形成的水泥樁也就改變了過去軟土地基的性質,直接提升了地基強度。②使用專用的噴粉鉆機把水泥等噴進軟土地基中去,這種粉噴樁技術應用了水泥與軟土地基間的物理化學反應,從而形成高強度樁體,達到提升地基強度的目的。
綜上所述,在對市政道路進行軟基加固的過程中,可以選用的方法有很多,落實到實際時,應根據現場施工情況與施工條件進行選擇。結合地基條件,市政道路施工標準與要求,施工周邊環境等,進行綜合選擇。在保證施工質量的前提下,選用性價比最高,施工操作安全性強的方法進行施工。同時,也應重點關注軟基的地質勘察結果,從而為軟基加固技術提供最為全面與科學的施工依據。
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U416.1
A
1673-0038(2015)13-0196-02
2015-3-15
唐紫椰(1986-),女,助理工程師,大學本科,主要從事道路施工管理工作。