浅析市政道路施工中软土地基处理技术

2022-11-04

1 前言

市政道路工程施工中经常遇到软土地基问题, 所谓软土, 从其名字就可以得知指的是松软的土层, 这种土层具有含水量高、流动性较大及抗压能力低等特点。在软土地基上修筑道路很容易出现质量问题, 严重时会影响到道路的整体结构, 造成道路工程的路面出现大面积沉降和塌陷, 对道路的交通安全和人民的生命安全都可能带来很大的威胁。在市政道路工程施工过程中必须对软土地基进行有效的处理, 以改善地基土层条件, 提高地基土层的承载能力和强度, 才能保证市政道路工程的整体质量。

2 市政道路施工中对软土地基处理的基本方法

在市政道路工程施工中要结合软土地基的特点进行科学的处理, 切实提高道路基层的强度和抗压能力, 延长道路的整体使用寿命和安全性。软土地基处理所遵循的原则为:首先, 通过对地基的加固处理, 使其具有较强的抗压性能, 尽量避免和控制道路的沉降。其次, 合理的改善软土地基的强度, 防止地基出现变形而影响路面平整度。再次, 通过对道路基础部分和道路结构层的均匀性和稳定性的提高, 使道路的弹性能够得到合理的控制。最后, 有效降低地基的渗透性, 避免出现因软土渗流而导致的地基损伤。市政道路工程施工中软土地基的处理, 必须结合具体工程的实际情况, 严格按照设计标准和施工工艺进行施工, 严格控制工程的施工质量和施工成本, 以达到工程项目效益的最大化。

3 常见的软土地基施工处理技术

市政道路工程中软土地基经常发生强度和稳定性问题 (其特点是地基承载能力不足, 产生局部或整体剪切破坏、压缩及不均匀沉降问题) ;地基在上部结构和外载的作用下产生较大变形, 可能导致开裂破坏和不均匀沉降;地基的渗漏量超过容许值的范围时会导致质量事故;车辆震动、波浪作用和爆破及地震动力荷载可能引起地基土的液化、失稳和震陷等危害。软土地基的处理方法多种多样, 每一种都有其适合的范围和局限性, 选择适合于工程实际的处理方法特别重要, 将会直接影响到市政道路工程整体质量的优劣。这里仅简述几种常用的软土地基处理技术和方法。

3.1 表层排水处理:

通过对地基土表层的排水处理, 使地基的密实度和硬度得到有效的提升。这种软土地基处理技术主要适用于含水量比较大的软土地基, 在施工前应对软土地基的含水量进行检测和分析, 确定含水量是否是导致土质变软的主要原因, 否则, 排水法将很难起到对软土地基的硬化效果。表层排水法是在地基施工填土之前, 按照实际排水需要进行沟槽开挖, 使地下水能顺着沟槽排出施工场地。表层排水法能有效的降低表层土壤中的含水量, 从而提高道路底基层的土层强度。

3.2 砂垫层处理技术:

在地基土层上铺垫一层砂垫, 以强化土质的密实度和硬度。因砂垫层材料具有较好的透水性, 能够作为软土地基的内部排水层。这种方法比较适用于软土层较薄、含水量又较高的地基土质。如果软土层较厚则易于在砂垫层铺设时导致路基高度及位置的变化, 影响整体工程的施工质量。砂垫层处理技术需要合理掌控摊铺操作方法, 应确保摊铺的均匀性, 以保证路基土层中地下水的顺利流出, 从而增强路基土层的强度和稳定性。

3.3 材料敷垫处理:

在处理比较软的地基时, 可以通过增加敷垫材料来提升软土地基的抗拉性能。该方法比较适用于道路工程地基土质结构不太均匀的软土层。若土质结构不均匀, 会对地基的稳定性造成很大的影响, 极易造成地基在承载过程中的局部沉降或侧向位移。为此, 通过具有较强抗压能力和抗剪能力的敷设材料的敷垫, 能有效的提升地基土层的承载能力, 从而确保道路工程的路基整体和基土层的稳定性。

3.4 深层搅拌法:

采用水泥、石灰等材料作为固化剂, 在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌, 利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理和化学反应, 使软土硬结成为具有整体性和一定承载能力的复合地基。深层搅拌法适宜于加固各种成因的淤泥质土、黏土和粉质黏土等, 用于增强软土地基的承载能力, 减少沉降量, 提高边坡的稳定性和各种坑槽工程施工时的挡水帷幕 (用于深层搅拌的施工工艺有两种, 一种是水泥浆和地基土搅拌的水泥浆搅拌法, 另一种是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌的粉体喷射搅拌法) 。

3.5 石灰桩处理:

石灰桩是采用石灰加固软弱地基的方法, 石灰桩的成孔采用钢套管法成孔, 在孔内灌入新鲜石灰块, 在拔管的同时振捣或捣密。利用生石灰吸取桩周围土体中水分进行水化反应, 生石灰的吸水、膨胀、发热及离子交换作用, 使桩周土体的含水量降低, 空隙比减少, 土体挤密和桩柱体硬化。桩和柱共同承受荷载, 成为一种复合地基。此法能大幅度提高软土地基的强度和抗压能力。另外土桩和灰土桩在软土地基的处理中也有较多的应用。

3.6 置换土层处理法:

主要是用稳定性好的土壤置换掉地基中的软弱土层 (较多地应用于软弱土层较薄, 地下水位不太高的软土地基) , 以此提升地基的稳定性和强度, 降低路基土基层的沉降量。置换法主要分为强制置换和人工挖掘置换两种 (人工开挖置换更加稳定可靠) 。置换材料多以粗粒土为主, 这样可以确保地面在水浸情况下不易发生承载力的显著降低, 置换操作中需确保粗粒土得到充分的压实, 以确保路基的强度和稳定性。

3.7 加载处理:

加载法主要是通过加载使软土地基的沉降加快, 从而提升地基的强度, 有效的防止软土地基基础上的构造物出现沉降。在进行软土地基的固结沉降过程中, 主要方法就是通过加压方式, 这种增压能使土壤中的水分在重压下快速渗出, 使抗压应力有效提高, 确保软土地基土层处于比较稳定的状况, 起到了保证道路工程整体质量的作用。

4 市政道路工程施工中的软土地基加固措施

市政道路工程施工中遇到的软土地基大多数为含水量较高、透水性较差、具有较大的可压缩性和易于变形等特征;此类软土地基很难作为天然的道路工程地基, 必须进行科学合理的加固处理, 以免软土路基的基层产生不均匀沉降, 提高路基底基层的抗变形能力和稳定性及路基基层的整体强度。软土地基的加固措施主要应从以下两个方面实施。

4.1 施工方面:

市政道路工程中软土地基施工时应加快路基土层的排水固结速度, 根据工程的实际情况可采用砂井或砂井预压提升路基底基层的承载力。通过砂井预压对含有黏土夹杂碎石层和薄砂层的路基层进行加固处理, 使路基底基层的承载力和稳定性得到提高。在施工过程中如果出现地基加载过大基土流出的现象时, 需及时妥善处理;应有效控制施工速度, 确保路基施工过程处于均匀的加载状态。在具体的施工中要依据工程的实际情况进行加载实验, 要合理控制加载间隔时间, 以便观测其效果;应对沉降情况进行全面的掌控, 从而合理控制施工速度, 确保地基能够逐渐固结, 使强度得到有效的提高, 防止路基土基层塑流挤出等现象的发生。在构筑物周边打板桩并对板桩内的土基层进行必要的技术处理, 强化路基土层的强度也是一种十分有效的方法, 具体施工时板桩要采用具有较高强度和抗拉能力的材料, 应能有效地抵抗对外的水平拉力 (此法耗材较高, 使用率也不太高) 。当软土层的压力较小时, 塑流的可能性就比较低, 可在道路路基土基层上适量堆放重物使之形成侧压力, 加速土基层中的水分挤出, 可有效地提升路基土基层的稳定性和强度。

4.2 施工现场地质状况:

市政道路工程中软土地基施工时的加固措施要综合考虑各方面的因素, 要有详细的计划和科学的施工方法及先进的施工工艺, 要结合工程的地质条件选用科学合理的施工技术、施工方法、施工工艺、施工机械和材料, 做好路基土基层的强化处理, 确保路基土基层的强度和整体稳定性及工程质量。在施工过程中应结合软土地基所处的环境因素采取科学合理的措施, 避免新填土对原有路基土基层产生侧向挤压而造成位移和沉降。同时还应做好施工过程中的各项管理工作, 确保工程项目的整体质量。

结语

综上所述, 软土地基作为一种常见的市政道路工程中的施工问题, 对市政道路工程建成后的承载能力、运行安全、城市美观度和市民出行有很大的影响。为此, 在市政道路工程施工中应高度重视软土地基的处理问题, 对软土地基进行必要的加固处理, 是道路施工中的重中之重, 是确保道路运行安全的前提。掌握好软土地基处理技术是市政道路工程施工人员必备的技术素质之一, 是修筑高质量市政道路工程的前提和保证。解决好软土地基问题是市政道路工程有效发挥各项功能的基础条件之一, 只有这样才能充分发挥市政道路工程的社会效益、经济效益和环境效益。

摘要：在市政道路施工过程中软土地基是经常遇到的问题之一, 只有采取科学的手段强化其抗压性能和整体稳定性, 才能处好理软土地基问题, 使得市政道路工程的整体质量得到保障。本文简述了市政道路工程施工中对软土地基的处理方法、处理技术和所采取的措施。

关键词：市政道路,施工,软土地基,处理技术