浅析市政道路工程中的软土地基处理技术
[摘要]:市政道路施工中的软土地基的处理技术较多,在施工的过程中要根据施工现场的情况选择科学、合理的施工技术,加强市政道路工程中的软土地基处理技术的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验,对市政道路工程中的软土地基处理技术进行了研究,具有重要的参考意义。
[关键词]:市政道路工程;软土地基;处理技术 1.前言
就市政道路工程来说,一般施工场地都较为狭窄、人流量多、工程量大、工期紧,在施工的过程中还必须要保持原道路交通的正常运行,这对于在软土地基上进行市政道路工程建设提出了更高的要求。从目前情况来看,较为多见的软土地基处理技术包括隔离墙、塑料排水板、粉喷桩复合地基、桩网复合地基以及轻质路堤等。笔者主要根据软土地基的性质及在相关的施工规范指导下提出较为实用的处理技术。
2.软土地基的含义及特征
2.1软土地基的含义
软土地基是指土壤成分含水量较高、孔隙比较大、压缩性也较大、抗剪强度较弱、承载能力较小的细粒土地基。《软土地区工程地质勘察规范》(JGJ83-91)对于软土地基的判断标准为,外表以灰色为主的细粒土,天然含水量大于或等于液限,天然孔隙比大于或等于1.0。
2.2软土地基的特征
相较于其他类型的地基,软土地基在颜色、颗粒形状、含水量、孔隙比、塑性指数、压缩性及强度、渗透系数以及灵敏度等方面都具有其独特的特征,具体包括:
(1)软土地基颜色主要为灰色、深色为主,所含的有机质较多,一般呈细粒状。
(2)软土地基的软土含水量非常高,其容量很小
(3)孔隙比较大,一般都超过1。
(4)粘粒的比例高,塑性指数大。
(5)由于含水性较大,其压缩性较高,而抗剪强度却很低
(6)渗透系数非常小,沉降所需的时间较长,固结速度慢。
(7)灵敏度较高,具有明显的流变特性。
3.处理软土地基的主要原则
在软土地基上进行市政道路工程建设必须要采取相应的方法提高地基的抗剪强度以及抗压能力,使地基保持稳定,同时还要降低土体的压缩性,降低地基沉降的速度,改善土体的动力性能,以防止地基被震裂或者是塌陷,保持地基的稳定性。此外,还要降低土体的渗透性,防止水土流失,避免地基塌陷。要达到上述目的,在施工的过程中必须要遵循一定的处理原则。
对于市政道路工程建设而言,优先考虑在原有地基上,将上覆较好的土层覆盖在淤泥上或软土上作为地基的持力层,如果上覆的土层较薄时,施工过程中要尽量避免扰动淤泥或软土。对于均匀性以及密实度较高的工业废料以及建筑垃圾亦可填充在软土中作为地基的持力层。具有较高腐蚀性以及有机质含量高的生活垃圾等不宜作为填充土,采取必要的处理措施进行处理后,方可用作地基的持力层。
4.软土地基处理技术研究
软土地基的处理主要包括软土浅层的处理以及复合地基的处理,不同类型的地基都有不同的处理技术。
4.1软土浅层的处理
软土浅层是指在路床顶以下5米范围内的软土层,处理软土浅层能提高地基的整体抗剪强度及减少其压缩性,在上层荷载压力增大时,保证地基的稳定性,减慢其变形速度。根据施工现场条件以及道路施工要求选择不同的软土浅层处理技术,才能保证软土浅层的处理有针对性。目前,软土浅层的处理技术主要包括材料敷垫技术、抛石挤淤技术、排水固结技术以及土工织物加强技术。
4.1.1材料敷垫技术
材料敷垫技术主要应用于土层不均匀的软土地基浅层处理。土层不均匀的软土地基的浅层处理不好时会造成路基的侧向变位以及局部沉降等。材料敷垫技术是选用具有的超强抗剪强度及抗拉强度的材料,将材料填充到软土地基中,以增强地基的整体抗剪强度,支撑地基的荷载,并减轻地基的侧向变位以及降低局部沉降速度,进而提高路基的整体承载力,确保大型机械施工作业时能顺利通过路基。
4.1.2抛投片石技术
抛石挤淤技术普遍适用于因常年积水导致土壤较松软的软土地基的处理,一般是泥沼、洼地等地形的地基。泥沼或洼地地形的排水施工比其他地形中的较困
难,且其浅层土质一般处于流动状态。对于厚度很薄的泥沼或是洼地地基,如果沼泽或者洼地的厚度不超过3米,可将片石抛投到泥沼或洼地中,填充泥沼或洼地,使其平整。所选用的片石粒径应超过30厘米。在进行片石抛投时,应先从路基的中部开始,逐步铺满整条路基后再向路基的两侧进行抛投,使洼地或者泥沼中的淤泥从路基的两侧挤出。当片石填充到一定程度而露出水面时,要使用重型压路机来回碾压,使整个路基更密实、稳定。最后,在路基的表层铺上反滤层并碾压,碾压密实后再进行填土。
4.2复合地基的处理
复合地基处理主要是通过在地基中建立石桩、土桩、粉喷桩等,使地基的结构更为密实,降低软土的含水量,减少沉降,从而达到加固地基的目的。目前复合地基的处理技术主要有碎石制桩技术、土桩加固技术、旋喷制桩技术。
4.2.1碎石制桩技术
碎石桩技术主要是采用能进行水平方向振动的管状设施,管状设施连接着高压水流,利用高压水流在软土地基深部边冲边振,在粘性较高的地基中钻空,在孔中不断将碎石填入,通过不断的震动将碎石制成桩,碎石桩能与孔洞周围粘性较高的软土形成复合地基。碎石制桩技术能采用连续加载的技术对路基进行施工,能大大缩短工期,同时提高了路基的稳定性。
4.2.2土桩加固技术
土桩加固技术主要是采用专门的加固机械设备在较深的软土地基局部范围的土中填充加固材料,改善土壤的结构,同时加固土桩软肋土,使其形成复合地基。使用较为普遍的加固材料主要有粉煤灰以及生水泥等,加固材料通过一定的物理、化学作用在软土地基中形成牢固的土桩,有效降低软土的含水量以及沉降量,大幅度提高地基的抗剪强度。
4.3其他处理技术
土工布加强技术可以与浅层处理技术及复合地基处理基础一起使用,也可单独使用,一般是在深层地基处理过后才使用该技术。土工布加强技术的主要材料是编织好的土工布或土工格栅。在软土地基的表面先铺好厚度大约为30厘米的中、粗砂,然后将土工布或土工格栅铺设在中、粗砂表面,以增加土工布及土工格栅与软土之间的摩擦力,充分发挥其调整路基应力的功能。铺设土工布或土工格栅时,注意要采用张拉施工方法,并用锚将土工布的四端锚固。
5.结束语
在市政道路的软土地基的处理技术较多,需要根据施工现场的情况选择科学、合理的施工技术。选择合适的软土地基的处理技术,不但能提高工程施工质量,同时还加快施工进度,在施工期间保证施工场地内的行车安全、道路畅通。
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