摘要:軟土路基施工是市政道路建設中較常遇到的問題,必須科學合理地解決軟土路基施工問題,方可確保市政道路建設的質量,從而提高基礎建設的水平,進一步促進城市建設進程的發展。本文簡要介紹了軟土路基的基本特點及分類,分析了市政道路軟土路基施工中常見的問題以及施工處理措施,以饗讀者。
關鍵詞:市政道路;軟土地基;施工處理
引言
淤泥質土、淤泥、天然的強度比較低的、透水性比較小的、壓縮性比較高的黏土統稱軟土。這種類型的路基主要的破壞方式就是由于沉降太大而造成的路基開裂。荷載很大的情況下,地基是很容易產生整體的剪切以及局部的剪切或者刺入的破壞的,這樣很容易導致路面發生沉降以及路基出現失穩的狀況。所以,在市政道路橋梁施工中一定要處理好軟土地基,確保道路橋梁的施工質量。
1、市政道路工程中軟土地基特性分析
1.1較高的壓縮系數與較低的抗剪強度
軟土地基的一個非常重要的特性就是強度較低。由于軟土孔隙相對較大,其所能承受的外力會受到嚴重的影響。如果在市政道路施工中不能有效改善軟土基的強度性能,就會很容易引起市政道路工程的塌陷,從而對市政道路工程施工質量產生影響,也會形成安全隱患,增加后續道路養護的難度。
1.2較強的觸變性和流變性
在重力和外力等作用力的共同影響下,處理完成后的軟土也使用過程中會時間的延長而出現不同程度的變形。如果在市政道路施工中沒有采取有效措施加固軟土的結構穩定性,就會很容易使市政道路在軟土流動作用下發生塌陷。觸變性和流變性都會對市政道路地基造成嚴重制約,影響到市政道路結構的穩定性,也就增加了后續施工的難度。
1.3較高的含水量和孔隙
軟土基的含水量較高造成了其孔隙相對較大的問題。因為在軟土基中,其土質主要有粘土粒與粉土粒組成,而這些軟土粒的表面經常存在較多的負電荷。當這些負電荷暴露在空氣中時會大量吸收空氣中的水蒸氣,以致其停留在土粒表面而增加了土粒的含水率。當含水量大范圍提高后就會降低土里之間的粘結度,進而引起土粒之間的較大孔隙。
2、市政道路施工中軟土地基施工處理方法
2.1排水固結法
排水固結法的工作原理是對地基排水及能夠固結的特性進行利用。在實際建設施工前,施工人員應該對地基進行加壓,提高地基強度。另外,還要在黏土性質的地基中設置垂直排水柱,其不僅保證了良好的排水固結性,還能有效增強地基的抗剪度;工作人員通過更深層次的復合式地基加固以及排水固結方式,能夠有效增強地基的承載能力,保證施工的順利進行。排水固結方式通常與緩速填土法或加載法同時進行使用,基本不會出現單獨使用的狀況。一般來說,軟土基中含水量較高,采用排水法將水排除以后,能夠有效降低土質中的含水量,有效提高地基使用性能及良好的滲透能力,還能改變地基材料的變化,保證地基具有良好的穩定性。
2.2表層排水法
表層排水法原理就是要將軟弱土中的水分大量排出,壓實地基,以此提升地基的穩固程度。當然,這種方法也是有局限性的,其局限性就是多應用于含水量較大的軟土地基。在處理的過程中,要對地基土進行取樣分析,以確認含水量是引起土質變軟的主要原因,否則排水法將很難起到對軟土進行硬化的作用。一般來看,表層排水法的主要步驟可以總結為:在地基的施工填土之前依據排水計劃將溝槽挖好,使水分能夠在填土的時候沿溝槽流出施工的場地。采用這個方法,不僅僅可以讓土壤中的含水量得到很大程度的降低以外還可以不影響地基的施工。如果光從材料來選擇,最好使用碎石或者砂石。因為這種土質有很好的透水性,如果材料很吸水那么就很容易使得溝槽不能發揮作用。
2.3換填置換法
顧名思義就是將地基中影響地基穩定性和硬度的軟土換成硬度高的砂石或者硬土塊等材料,從而起到對地基進行加固和硬化的目的。但是這種方法有一定的局限性,適用于地基軟土層較薄且軟土量較少的情況,反之,不僅施工難度增加,則增加工程量,加大人力物力的投入,導致施工成本過高,得不償失。所以,在進行換填置換法之前一定要對所換軟土的體量進行充分計算,并對回填材料的購買、運輸成本進行仔細核算,切實對換填置換法的可行性進行論證,盡量降低施工成本。在具體的施工中,要做到由內到外、一層一層的進行回填,每填滿一層都要進行壓實,最終確保換填置換法的高標準完成,從而實現對軟土地基的加固和硬化。
2.4砂墊層法
砂墊層法主要是在地基的土質之上進行一層砂墊的鋪設,以此起到提升土質密實度,以及硬度的效果。這一種方法在地基土質為軟土層薄、含水量高的情況下比較適用,這是因為軟土層厚的話,再對其進行砂墊層的鋪設很容易導致路基位置以及高度受到影響,進而使得整個施工計劃難以順利進行。通常在選擇墊層厚度時,應該注意和地基施工的情況相配合,還應注意合理區間的選擇。對于材料選擇方面,選擇砂墊層的原因是砂墊層有很好的透水性。這能夠使得砂墊層能作為填土內的排水層。。在利用砂墊層處理軟土地基的時候,為了確保材料的密實與均勻,一般來說,采用推土機和自卸汽車相結合的施工方法是比較科學的。
2.5強夯加固法
這是軟土地基加固處理中,較為實用且加固效果較好的一種方法,其適用于碎石土、砂土、粘性土、雜填土、粉土等地基土體的處理,不但能夠顯著提高地基的強度、降低土體的壓縮量,而且還能使土體本身的抗振動液化能力有所改善,正因如此,使其常被用于濕陷性黃土地基的加固處理。需要注意的是該方法不適用于淤泥質土地質處理。采用強夯加固法對軟土地基進行處理時,應當注意以下幾點:
(1)起吊機械的重錘起吊能力應當大于錘體自身重量的3倍,如果能夠脫落吊鉤,起重能力則可僅大于錘體重力的1.5倍。
(2)如果夯錘的質量為5t,落地距離應當控制在2.5-4.5m左右,并確保夯擊能量可以達到600-1000 kN/m,錘體重力與底面積之間的關系應當滿足重力在底面上的單位靜壓力為15-20KPa。此外,夯實必須在最佳含水量的條件下進行。
(3)實際施工中,應當從周邊逐步向中間進行夯擊,整個夯擊過程要按照一定的順序進行,每次循環夯擊時,同一位置應當至少夯擊兩次,夯實完畢后,需要人工將場地表面的松土清除干凈,并整平至設計標高,夯擊過程要做好記錄。
2.6敷墊材料法
敷墊材料法主要是指在針對比較軟的地基,在處理的過程中使用增墊材料或者敷設材料等方式來提升地基拉抗力的方法。此種方法在道路地基軟土層土質結構并不是很均勻的時候比較適用,這是因為土質結構的不均勻會對地基的穩定性造成非常大的影響,很有可能在地基承載的時候出現局部的沉降,甚至會導致側向變位。因此,通過將抗拉力強及抗剪力強的材料敷設到軟土層上,可以對地基土層的支撐能力起到有效的提升作用,進而確保施工機械順利通過。
3、結語
軟土地基的處理質量直接影響到路基的基礎承載力,也是保證道路建成后安全、高效運營的關鍵。軟土地基處理的目的是增加地基穩定性,減少施工后的不均勻沉陷,所以施工技術人員必須意識到軟土地基的危害性。堅決以數據說話,認真測定基底的承載力,并根據不同的地質情況,不同的投資和工期要求,采用切實可行的處理方案。
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