摘 要:隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快,市政道路的建設(shè)越來越廣泛,涉及的軟基施工也越來越突出,一定要對(duì)其地質(zhì)條件進(jìn)行改善。軟基的穩(wěn)定性與抗壓性均較差,在施工中,如果不加以處理,必然導(dǎo)致道路施工質(zhì)量無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本文主要對(duì)軟基處理方法進(jìn)行分析,結(jié)合實(shí)例闡述其具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:市政道路;軟基處理;方法
我國(guó)地域比較遼闊,軟土的分布范圍也比較廣,并且軟土的壓縮性較強(qiáng),但是強(qiáng)度較低,為路基施工造成了一定的困擾?,F(xiàn)階段,在道路施工中,軟基施工已經(jīng)成為了一項(xiàng)不可避免的施工難題之一。要想有效保證道路路基的施工質(zhì)量,就一定要采取恰當(dāng)?shù)能浕幚矸椒?,進(jìn)而增強(qiáng)軟基的承載力,提高整個(gè)道路的使用性能。
一、市政道路軟基處理方法
(一)換填墊層法
此種方法指的就是將路基一定范圍深度的軟土層利用人工或者機(jī)械設(shè)備進(jìn)行換填一些好的砂、土等材料,并且進(jìn)行壓實(shí),使其形成一層承載力強(qiáng)、壓縮性底的墊層。根據(jù)換填方式可以將其分成三類:換填土法、爆破擠淤法、拋石擠淤法。
(二)高壓噴射注漿法
此種方法指的就是利用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔,當(dāng)達(dá)到一定深度的時(shí)候,通過高壓噴嘴進(jìn)行水泥漿的灌注,之后切割土體,將水泥漿和土粒進(jìn)行凝固混合,形成水泥固結(jié)體,加固路基,防止出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。此種方法主要可以分成兩種:化學(xué)注漿法、高壓噴射流切割法。此種方法主要適合應(yīng)用在一些粘性土、淤泥、卵石、砂礫等地基中。
(三)深層攪拌法
此種方法主要就是將水泥或者相關(guān)材料當(dāng)成是固化劑的主要材料,利用深層攪拌機(jī)械對(duì)軟土與固化劑進(jìn)行一定的攪拌,之后通過軟土與固化劑之間的物理化學(xué)反應(yīng),形成具有較高強(qiáng)度的固結(jié)體。此種方法主要可以分成兩種:噴粉攪拌法、噴漿攪拌法。此種方法主要用在加固淤泥、粉土、地基承載力不超過120kPa粘性土等地基中,當(dāng)處理地下水中含有腐蝕性物質(zhì)或者泥炭土地基的時(shí)候,可以利用相關(guān)試驗(yàn)明確其適用性。
(四)加筋法
在軟基上沿著水平方向鋪設(shè)加筋材料,一層或者多層,同時(shí)和填料共同形成具有相應(yīng)厚度的一層加筋墊層,能夠有效增強(qiáng)地基的承載力,使地基承受的應(yīng)力更加平均,減少地基的沉降量。但是,當(dāng)?shù)鼗熊浲翆颖容^厚的時(shí)候,如果單純使用這種方法進(jìn)行處理,即使?jié)M足了承載力的設(shè)計(jì)要求,也無法有效保證地基的使用功能。因此,當(dāng)軟土層較厚的時(shí)候,同時(shí)對(duì)地基沉降量與承載力具有較高要求時(shí),可以結(jié)合使用加筋墊層與深層攪拌樁的處理方法,加強(qiáng)對(duì)軟基進(jìn)行處理,使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在應(yīng)用加筋墊層處理方法的時(shí)候,可以使水泥土樁和樁間土的作用特性得以發(fā)揮,增強(qiáng)地基的承載力,減小地基沉降量,取得良好的設(shè)計(jì)效果。
(五)強(qiáng)夯法
此種方法主要就是利用一些重物對(duì)軟基進(jìn)行強(qiáng)夯操作,提高軟基的密實(shí)度,增強(qiáng)軟基承載力,減小地基沉降量。一般而言,此種方法主要適合應(yīng)用在一些粘性土、素填土、雜填土等地基中。在進(jìn)行施工之前,必須開展相應(yīng)的放樣測(cè)量,對(duì)夯實(shí)間距與位置進(jìn)行確定;同時(shí)盡可能夯實(shí)三遍,自兩側(cè)向中間展開,當(dāng)其夯實(shí)量為1-2cm時(shí),即可停工。
(六)加載預(yù)壓排水固結(jié)法
此種方法主要就是事先對(duì)地基進(jìn)行加載,之后利用排水體進(jìn)行相關(guān)的排水,讓地基土進(jìn)行固結(jié),進(jìn)而增強(qiáng)地基的承載力,同時(shí)減少地基沉降量。在進(jìn)行排水的時(shí)候,主要包括兩種方法:袋裝砂井法與塑料排水法。在應(yīng)用袋裝砂井法的時(shí)候,經(jīng)常需要鋪設(shè)土工布加筋墊層,不僅可以進(jìn)行橫向排水,還可以對(duì)不均勻沉降進(jìn)行均化。在應(yīng)用此種施工方法的時(shí)候,如果存在著袋裝砂不密實(shí)的情況,就會(huì)導(dǎo)致袋裝砂在孔中進(jìn)行下沉,出現(xiàn)砂井上部脫空的情況,無法和砂墊層進(jìn)行有效的連通,達(dá)不到排水的目的,所以,一定要注意施工質(zhì)量,保證施工的有效進(jìn)行。塑料排水法的施工速度較快,取得的施工效率也較高,基本上不會(huì)影響地基的穩(wěn)定性,具有一定的抗折能力,在施工中得到了廣泛的應(yīng)用。
二、工程實(shí)例分析
(一)工程概況
某市政道路工程,全長(zhǎng)為4.7km,路面的寬度為50m,設(shè)置為雙向六車道,是城市的一級(jí)主干道。該道路軟基路段的長(zhǎng)度為2.5km,差不多已經(jīng)是全長(zhǎng)的二分之一,軟基處理成為了此項(xiàng)工程的主要控制工作之一,所以,設(shè)置了相關(guān)的試驗(yàn)段,開展動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工。施工現(xiàn)場(chǎng)地面的上部是人工填土,厚度大概為0.5m,密實(shí)度較差。下層為淤泥層,其厚度為10-15m,具有較強(qiáng)的壓縮性和較低的透水性,淤泥中各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)見表1。
(二)軟基處理方案
此道路工程是城市的一級(jí)主干道,管線較多,一些污水管道和雨水管道的埋深也比較大,具有一定的沉降敏感性,屬于填方路堤。為了使路基兩側(cè)的污水管道、雨水管道埋設(shè)之后,地基沉降量不超過10cm的要求,在確保施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,盡可能降低施工成本。通過對(duì)相關(guān)處理方法的比較,見表2所示,在此工程中,對(duì)于非機(jī)動(dòng)車道和人行道軟基處理時(shí),采用粉噴樁復(fù)合法,對(duì)于機(jī)動(dòng)車道軟基處理時(shí),采用袋裝砂井配合堆載預(yù)壓排水固結(jié)法,其相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù):滲透系數(shù)不小于1×10-1cm/s;砂墊層厚度為30cm,含泥量低于5%;碎石墊層厚度為70cm,含泥量低于5%,最大粒徑不大于2cm;排水量不小于40cm3/s。袋裝砂井直徑設(shè)置成70mm,間隔距離是1.2m,設(shè)置成三角形,水泥攪拌樁的直徑設(shè)置成500mm,間隔距離是1.0m,同時(shí)也設(shè)置成三角形,將袋裝砂井與水泥攪拌樁穿過淤泥層與淤泥夾砂層,之后進(jìn)入粉質(zhì)粘土層,其砂墊層的厚度為0.5m,通常情況下,應(yīng)用一層單向土工格柵加筋,如圖1所示。在該道路工程中,大概有40%路基進(jìn)行粉噴樁復(fù)合法的處理,大概60%路基進(jìn)行袋裝砂井配合堆載預(yù)壓排水固結(jié)法的處理。
(三)處理效果
為了驗(yàn)證此種施工方法的可行性,可以在道路中心、兩側(cè)、路肩、坡腳處進(jìn)行一些觀測(cè),通過埋設(shè)總沉降盤、孔隙水壓力計(jì)、水位計(jì)、測(cè)斜管等,觀測(cè)得到一些數(shù)據(jù)。
通過有關(guān)觀測(cè),可以得到結(jié)論如下:一是,袋裝砂井法處理段,其總沉降量主要集中在道路中間,為1269mm;粉噴樁法處理段,其總沉降量主要集中在交界處,為254mm,大概是道路中心沉降量的五分之一;在填土荷載作用下,兩種處理方法之間存在著很大的差異,導(dǎo)致在沉降量大小上也有著一定的區(qū)別。二是,袋裝砂井法處理段,其地基預(yù)壓范圍主要是由填土高度決定的,壓縮量主要取決于深度的大小,壓縮量在80%-85%的時(shí)候,主要集中在地表下8m之內(nèi),主要指的就是粉質(zhì)粘土層13-16m之上的淤泥層與淤泥夾砂層中。三是,將兩種處理方法進(jìn)行對(duì)比可以看出,粉噴樁法的壓縮量主要集中在地表下15-18m之內(nèi),壓縮量的大小和深度沒有關(guān)系,主要由粉噴樁法施工質(zhì)量決定。四是,各個(gè)測(cè)點(diǎn)孔隙水壓力均是由填土高度決定,隨著其不斷增大而增加,最大可以達(dá)到30kPa,在加荷間歇期,其逐漸消散,并且在加載的435天之后,土層固結(jié)程度就可以完成85%-95%。
結(jié)束語(yǔ):
總而言之,市政道路軟基施工具有一定的技術(shù)難度,如果不好好處理,就會(huì)影響道路的使用功能,無法實(shí)現(xiàn)道路工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。現(xiàn)階段,隨著新技術(shù)、新材料的不斷發(fā)展與進(jìn)步,對(duì)于軟基的處理方法也越來越多,但是,在實(shí)際施工中,還是存在著一些不足,一定要予以綜合考慮,確保實(shí)現(xiàn)預(yù)期的施工效果。通過對(duì)工程實(shí)例的分析,了解了軟基處理方法實(shí)際應(yīng)用的過程與效果,進(jìn)而對(duì)相關(guān)方法有了深入的了解,為以后相關(guān)施工項(xiàng)目的開展提供了可靠的參考依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1]杜友義.市政公路軟基處理應(yīng)用分析[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2012(04).
[2]王沖凱,秦振書.公路工程中軟土路基施工技術(shù)的探討[J].經(jīng)營(yíng)管理者,2010(15).
[3]張玉川,郭建祥.龍溪隧道施工地質(zhì)條件分析及施工對(duì)策[A].第三屆全國(guó)巖土與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C].2009年.