張閩新
【摘 要】不均勻沉降以及安全性問題,是城市道路軟土地基施工過程中普遍存在的問題。如果軟土地基施工不合理,那么就會導致路面不均勻沉降、路面塌陷等各種病害問題的出現,這些病害問題對于城市道路的安全、使用、功能發揮等各方面必然會產生極為嚴重的影響。所以為了確保城市道路的安全穩定運行,相關部門必須加強軟體地基施工研究的力度,同時根據軟土地基施工的特點,選擇最優的地基加固設計方案,才能在有效解決軟土地基危害的同時,確保城市道路基礎設施的安全穩定運行。
【關鍵詞】道路;軟土地基;設計要點
1道路軟土地基的特點
經過調查研究發現,城市道路基礎中軟土地基的承載能力也相對較小。正是因為道路軟土地基的承載力相對較小,所以導致很多道路路面在投入使用后產生了變形的問題。隨著時間的推移,道路變形問題也隨之加重,這些因素都是造成道路路面行車安全性下降的主要因素。由于軟土地基具有強度較低、含水率高、孔隙比高、壓縮性高等幾方面的物理特性,因此,其在施工過程中經常出現變形的現象。軟土地基根據其土質類型的不同可以分為泥炭、淤泥、淤泥質土等幾種。軟土地基自身物理特性決定了其在受到荷載作用的情況,地基就會受到不同程度的破壞。經過調查研究發現,現階段的道路軟土地基的特點主要有以下幾點:①軟土地基在荷載作用下,出現了顯著的流變性特點。假如軟土地基受到荷載作用的話,道路路基就會在出現剪切變形的情況下,發生沉降的問題。由于軟土地基本身抗剪強度相對較低,因此,一旦道路剪切力受到破壞的話,路面就會出現坍塌的問題。②如果軟土地基長期處于荷載作用下,道路軟土地基就會因為溫度變形,而導致路面發生不均勻沉降問題。之所以出現這樣的問題,主要是由于道路軟體地基自身承載力不足,使得軟土地基在出現破壞、變形等現象后,造成了路面平整度的降低,最終對道路行車的安全性產生嚴重的影響。所以必須加強軟土地基設計研究投入的力度,才能設計出符合軟土地基特點的軟土地基施工設計方案。
2道路軟土地基加固設計要點
2.1表層加固設計
2.1.1砂墊層加固設計
軟土地基表層加固設計在實際應用的過程中,如果表層軟土地基分布范圍較小,且厚度較薄的話,根據實際情況可以采取砂墊層加固設計方法,這種加固設計方法不僅有助于排水固結特性的有效改善,而且也有效地降低了地下水對軟土層穩定性所產生的影響,實現了有效改善路基施工條件的目的。根據這一特點,在道路軟土路基加固施工時,選擇粗砂、中砂等原材料作為路基填換的材料,才能在確保換填材料承載力符合要求的基礎上,而且也避免了換填材料顆粒不均勻現象的出現。
2.1.2表層排水設計
地下水、雨水等是導致軟土地基結構與材料特性發生變化最主要的原因之一,所以根據軟土地基的特性,加強軟土地基表層排水工作的力度,是確保軟土地基施工質量符合要求的重要手段。根據軟土地基施工的特點,一般都會采取設置盲溝的方式進行排水,設計人員必須對盲溝的橫向以及縱向布排予以充分的重視,才能達到有效提升排水效率的目的。
2.1.3鋪墊材料加固
軟土地基自身承載能力較低決定了其必須通過使用鋪墊材料的加固設計方式,才能促進軟土地基承載能力有效提升的目的。在實際施工的過程中,由于軟土地基具有承載能力差的特點,因此,必須根據施工質量的要求,使用穩定性高、承載能力強的施工材料。對于軟土地基變形、不均勻沉降問題的出現具有極為顯著的效果。
2.1.4化學添加劑
軟土地基在采取加固設計時,通常采取將水泥、石灰石等材料摻入土中的方式,以達到有效改善黏性土層物理特性,降低土壤含水量的目的。這一施工技術應用后,軟土地基的穩定性會隨著時間的推移而得以有效提升。而這也就說明了采用化學添加劑加固設計方案是目前黏性軟土層穩定性提升最有效的方法。
2.2深層加固設計
2.2.1排水固結設計
假如道路軟土地基是分布范圍較大的充填地基或者飽和地基類型的話,那么可以根據實際情況,采用排水加固設計方法設置排水井,同時根據軟土地基加固設計的要求,采取切實可行的措施促進排水固結速度的迅速提升,以達到提高軟土地基承載力的目的,避免地基不均勻沉降問題的發生。雖然排水固結法相對簡單,但是為了達到理想的控制效果,這一技術在實際應用過程中的難度也相對較大。
2.2.2水泥粉煤灰碎石樁
深層軟土分布范圍廣泛的軟土地基進行加固設計,則應該根據實際情況選擇水泥粉煤灰碎石樁施工,這種加固設計方法最大的優點,就是其經濟性與可靠性相對較高。在實際操作過程中,水泥與土層兩者之間發生的凝硬反應、水化反應等產生的結晶化合物,不斷地向土層空隙延伸,最終達到提升土層物理特性的目的,促進土層強度、承載力的不斷提升,最大限度地降低地基變形、不均勻沉降等問題的出現。
2.2.3水泥攪拌樁加固設計
水泥攪拌樁作為城市道路軟土地基加固設計常用的方法之一,其設計原理為:在水泥與加固土層發生化學反應后,利用土層、水泥兩者之間所形成的凝膠體,就可以達到提升軟土層整體承載能力以及強度的目的。
3道路軟土地基加固設計案例分析
3.1工程概況
某城市市政道路工程施工時,經過針對施工現場的實際勘察后發現,該施工區域道路土質屬于剝蝕丘陵地質的類型,道路沿線中具有疏松的堆積土、農田、水塘等。再加上地表自上而下的土層中,還有大量的灰巖礫石、黏性土以及厚度在1~11m的淤泥層,所以在施工過程中,厚度在4~10m堆積土出現了壓實度不足、且呈現干松狀態的現象。另外,在實際施工過程中發現深度在0.5~2m耕植土地中含有大量的易腐蝕物質,所以對整個道路工程施工的順利進行產生了極為不利的影響。
3.2軟土地基設計要點
經過實地勘察后發現,由于該道路工程中的軟土地基不僅分布范圍廣而且深度較大,所以必須選擇深層加固設計方法進行施工。經過深入的分析對比后認為,為了滿足道路工程質量的設計要求,通常都會根據實際情況選擇水泥攪拌樁加固的設計方式。在加固施工過程中,選擇直徑為0.5m、樁長為10~14m的水泥攪拌樁,采取橫向間隔1.2m布設的方式,縱向1.2m處布設的方式進行水泥攪拌樁的布設。在驗算水泥攪拌樁數據的基礎上,確定樁身的強度安全系數為2.1,復合地基承載力為176kPa。所以,確定最終選擇的水泥攪拌樁滿足加固設計要求。為了確保設備攪拌樁加固施工的順利進行,必須嚴格的按照以下施工工序施工:①制作水泥漿;②樁位放樣以及攪拌機定位;③在確定水泥攪拌樁高程滿足設計要求后,必須及時地檢驗相關資料,同時制定完善的成樁養護措施,然后才能開始以一批次的施工作業。
4結束語
隨著我國社會經濟的發展,人們對于城市道路所提出的要求也隨之不斷提高。所以相關部門必須根據城市道路軟土地基施工過程中出現的問題,制定切實可行的措施,才能達到促進道路工程建設質量有效提升的目的。為我國城市道路軟土地基加固處理設計方法的進一步完善奠定良好的基礎。
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