盧家俊
摘要:經(jīng)濟的飛速發(fā)展為市政道路建設(shè)提供了堅實的物質(zhì)保障和技術(shù)支持,在市政道路建設(shè)中,軟土地基往往是困擾工程建設(shè)的最大障礙。文章從軟土地基的處理標準及目的出發(fā),著重論述了市政道路建設(shè)中的軟土地基處理技術(shù)和方法。
關(guān)鍵詞:市政施工;地基處理;軟土地基
中圖分類號: TU471.8 文獻標識碼: A
前言
地基處理技術(shù)的發(fā)展與城市建設(shè)的關(guān)系很密切,二者之間存在著相輔相成、相互影響、相互推動的關(guān)系。城市發(fā)展帶來的一系列變化,影響著建筑風(fēng)格及建筑工程的走向,使地基處理方法也跟著不斷地變化與發(fā)展,反之,地基處理方法的創(chuàng)新又會間接地影響到城市發(fā)展,對建筑工程的設(shè)計具有影響,換句話說從地基處理方法的改變來看城市建設(shè)的演變,相互間存在著千絲萬縷的有機聯(lián)系,地基處理技術(shù)的發(fā)展方向是向地下更深處發(fā)展,城市建設(shè)的發(fā)展方向則向高空立體方向發(fā)展。因為兩者關(guān)系如此密切,所以地基處理好壞很重要,地基處理過程中要充分了解軟土地基特性、處理原則,才能更好的軟土地基處理技術(shù)。
一、軟土地基處理的目的及處理標準
(一)軟土地基處理的目的
在進行建筑施工或者路基施工前時,碰上軟土地基段,一定要本著科學(xué)的態(tài)度對不符合承載力要求的路段進行處理,從而保證整個市政工程的質(zhì)量。由于各路段的地質(zhì)特性不同,路基的原始高度也存在差異,因此,對軟土地基進行處理時,采用的方法和技術(shù)也要有所區(qū)分。通過使用換填、夯實、排水、擠密、膠結(jié)等辦法對地基進行處理后,地基的工程特性得到一定程度的改善,最終實現(xiàn)理想的效果。具體目標有:(1)提高地基的抗剪強度;(2)降低了地基的壓縮性;(3)改善了地基的滲透性。
(二) 軟土地基處理標準
市政的建設(shè)質(zhì)量是保證市政安全、有效運行的關(guān)鍵所在市政地基一定要保持足夠的強度,同時,市政路基的沉降變形情況要得到嚴格的控制,一定要將路基的沉降值控制在可以承受的范圍內(nèi)。對軟土地基進行處理后,路堤路基施工后的沉降值不能超過30cm,而橋臺臺尾路堤過渡段施工后的沉降量則不能超過10cm。在項目預(yù)算設(shè)計中一定要特別考慮軟土地基地段施工費用,工程總投資的兩成以上要用于軟土地段的地基加固工作。
二、軟土地基處理基本原則
市政工程在軟土地基上進行施工時通常要遵循以下基本原則:
第一,增強地基的抗剪強度和抗壓能力,以達到穩(wěn)定地基的目的;第二,改善地基土質(zhì)的動力性能,以防地基震裂或坍塌,穩(wěn)定地基;第三,為降低地基沉降的速度,要降低土質(zhì)的壓縮性;第四,降低地基土質(zhì)的滲透性,以避免水土流失。因此,在市政工程施工過程中要考慮在原有地基的基礎(chǔ)上,將上覆較好的土層覆蓋在軟土上或淤泥上作為地基的持力層,若上覆的土層較薄,則施工過程中要盡量避免擾動淤泥或軟土。當(dāng)然均勻性或密實度較高的工業(yè)廢料及建筑垃圾也可填充在軟土中作為地基的持力層。但是需要注意的是有機質(zhì)含量高或者具有較高腐蝕性的生活垃圾等不宜作為填充土,若只能使用這些填充土則要事先采取必要的處理措施,才可以用作地基的持力層。
三、市政工程中常見的軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用分析
(一)淺層處治技術(shù)
軟土地基較適合采用這種技術(shù),即對市政工程道路路床處理深度一般在5m以下的軟土地基,采用綜合處理或者表面單一的方法,來提高地基的抗剪強度和壓縮模量,同時地基在上部荷載的作用下,可確保路基的穩(wěn)定可靠,從而使地基滿足完工后對沉降的處理要求。
硬殼層補強技術(shù)
此種技術(shù)主要適用于沙性軟土、濕陷性黃土、路基高度較低,縱向排水條件較差以及粘土硬殼層下臥等地基的情況。這種技術(shù)是指采用振動碾壓、沖擊壓實或夯實等方法來改善硬殼層的厚度以及物理力學(xué)指標。在某些情況下,此種技術(shù)可以取得較好的效果并且達到節(jié)約成本的目的,因此這種方法比較經(jīng)濟可行,應(yīng)用也較廣泛。
沙石擠淤技術(shù)
此種技術(shù)處理的軟土地基類型一般是湖泊沉積,河灘沉積,像一些有積水的湖塘河底等,這些地方的地下水位較高,軟土液性指數(shù)大,并且地下水不易抽干,地基表面沒有硬殼,這樣的情況用沙石擠淤法就比較恰當(dāng)合理,但是采用這種方法需要注意的是沙石擠淤時由于因沉降不一致,將會產(chǎn)生路基下面會殘留部分軟土造成完工后有不均勻的沉降現(xiàn)象。
墊層技術(shù)
此種技術(shù)是在軟土地基上鋪設(shè)一層特殊的材料,然后在這層材料上填筑路基,通常情況下由于軟土路基的地表沒有硬殼層或者即使有硬殼,透水性也不強,因此墊層材料一般會選用砂石材料、砂石材料的選取以就近取材為主,不宜遠距離運輸,加大成本。如果附近有山就選用山坡石頭廢料,還可以采用工廠產(chǎn)生的廢棄渣子等材料,這些材料的級配都較好,既可以得到較好的地基處理效果又可以節(jié)約成本
髓換技術(shù)
此種技術(shù)就是使用人力、機械或其它的方法清除掉路床頂面以下的一定范圍內(nèi)的軟弱土層,分層置換強度較高的砂碎石,山坡石、改良土等,因此又被稱為換土墊層法。對于軟土厚度較小、埋藏比較淺、無硬殼層、路基填土高度不大的路段可以采用將其振實到要求的密實度,以達到增強地基的承載力的目的。
排水固結(jié)技術(shù)
此種技術(shù)得原理是因為軟土含水量較大造成的地基不穩(wěn),因此通過技術(shù)手段在軟土地基中加入排水管道,形成水平或者豎立的排水體,達到改變地基邊界條件的目的,以此來增加孔隙水的排出途徑,排出土體中的孔隙水。排水固結(jié)技術(shù)主要有三種方法,即砂井堆載預(yù)壓法,降水預(yù)壓法以及降水預(yù)壓法。砂井堆載預(yù)壓法適用于透水性比較小的飽和粘性土地基,采用這種方法可以壓實土質(zhì)顆粒,提高地基強度,加快土體固結(jié)。降水預(yù)壓法是采用井點抽水降低地下水位,實現(xiàn)增加土體自重應(yīng)力,達到預(yù)壓的效果,這種方法不會因為孔隙水壓力增大破壞地基,可提高施工速度。
真空排水預(yù)壓法
首先在加固的土體中布置砂墊層和砂井,然后在砂墊層上鋪設(shè)上不透氣的塑料薄膜,再用真空泵抽氣,使塑料薄膜下達到高度真空的狀態(tài),從而抽出孔隙中的水,即達到固結(jié)預(yù)壓的效果,這種方法的缺點是不適用于地基處理要求較高的情況,這種技術(shù)在我國工程應(yīng)用領(lǐng)域并未得到廣泛的推廣應(yīng)用,還有待完善。
其他技術(shù)
采用上述軟土地基處理技術(shù)時可根據(jù)實際情況進行搭配處理,比如在使用淺層處理技術(shù)時可配合土工布加強技術(shù),此種技術(shù)是在軟土地基表面先鋪設(shè)粗砂,然后將事先編制好的土工布覆在上面,以充分發(fā)揮土工布調(diào)整路基應(yīng)力的功能。在市政工程施工處理軟土地基采用此項技術(shù)時還需要注意以下事項,首先要理順水系,若水源持續(xù)補充將會加劇土質(zhì)軟化,尤其是在施工過程中,車輛、設(shè)備的碾壓,對地基造成反復(fù)的荷載作用,必定會降低土體的力學(xué)性能,影響形成地基持力層;其次,路基邊緣的雜填土和地表耕植土要處理掉,這些土體會影響路基坡腳的填土質(zhì)量,對路基的穩(wěn)定會產(chǎn)生較大的影響;再次,要嚴格控制好填土的速度,路基的填筑速度是軟土路基穩(wěn)定成功的關(guān)鍵因素之一,如路基的填筑速度過快,這時地基沉降和固結(jié)均沒有完成,還未形成地基持筑速度過慢,就會影響施工的進度,因此應(yīng)該嚴格按照土基施工技術(shù)規(guī)范,合理的把握路基的填筑速度。
結(jié)語
市政工程施工過程中經(jīng)常會遇到軟土地基情況,目前隨著不斷的實踐發(fā)展,軟土地基的處理技術(shù)日臻完善。但軟土地基本身有其特殊性,不同的軟土地基有著不同的性質(zhì)、厚度等,因此就需要有針對性的選擇處理技術(shù)開展工作;同時市政工程施工現(xiàn)場人口流量較大,施工現(xiàn)場面積較窄等因素,這些都對在軟土地基上開展市政工程施工提出了要求,因此對軟土地基的處理技術(shù)是我們一直要關(guān)注的課題。
參考文獻:
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