唐紫椰
(河池市城市投資建設(shè)發(fā)展有限公司廣西河池市 547000)
對(duì)市政道路中軟基加固技術(shù)的探討
唐紫椰
(河池市城市投資建設(shè)發(fā)展有限公司廣西河池市547000)
筆者在本文中將著重探討市政道路中軟基加固技術(shù),以供讀者參考。
市政;道路;軟基加固;技術(shù)
軟基上修建道路,容易產(chǎn)生道路的沉降變形,直接影響到道路的使用壽命與安全系數(shù)。對(duì)于市政道路來(lái)說(shuō),沉降是最容易產(chǎn)生的軟基問(wèn)題,而市政道路對(duì)于沉降的要求是非常高的,如果在這方面沒(méi)有進(jìn)行著重的處理與預(yù)防,那么就會(huì)直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。軟基是軟土地基的簡(jiǎn)稱(chēng),在對(duì)軟基進(jìn)行加固時(shí),不能簡(jiǎn)單地只作地基條件加固,而要依據(jù)填方條件與施工情況進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。不僅要分析地基的填與構(gòu)造物的特性,同時(shí)還要考慮到填方的種類(lèi)與形式。筆者在本文將從軟基的特性入手,著重分析如何對(duì)市政道路中的軟基進(jìn)行加固處理。
1.1軟土地基的特點(diǎn)
軟土地基,簡(jiǎn)稱(chēng)軟基,是指含水量高,容易受到壓縮影響,且承載力不足的地基。這類(lèi)地基一般是由沉積的淤泥與腐蝕植物構(gòu)成,詳見(jiàn)表1。
表1 軟土地基的特性
作為一種獨(dú)特的地基形式,軟土地基對(duì)市政道路的影響大小主要取決于兩個(gè)方面:①軟土的成型原因;②測(cè)量方法。不同原因形成的軟土?xí)衅洳煌奶匦裕煌臏y(cè)量方法也會(huì)造成指標(biāo)上的變化。對(duì)于軟土地基來(lái)說(shuō),其相關(guān)性能分布極其不均衡,也無(wú)規(guī)律可循。作為高敏感性的土壤,軟土地基施工難度大,施工的分段化細(xì)分監(jiān)測(cè)必不可少。
1.2軟土地基的缺陷
由于軟土地基大部分是由淤泥與腐蝕植物構(gòu)成,這種較為特殊的土質(zhì)對(duì)于市政道路施工來(lái)說(shuō)極為不利。不僅軟土地基的承載能力與抗剪能力無(wú)法達(dá)到市政道路施工的基本要求,而且軟土地基對(duì)外部的荷載非常敏感。這也就意味著,軟土地基本身就達(dá)不到市政道路施工的要求,局部與整體地基難以維穩(wěn),路面易下陷。同時(shí)在外部荷載的影響下,由于軟土地基本身分布就不均衡,斷裂、裂縫等十分常見(jiàn),甚至?xí)捎诒旧斫Y(jié)構(gòu)不平衡,造成受力偏差過(guò)大進(jìn)而產(chǎn)生一系列的問(wèn)題,所以,對(duì)軟土地基的加固是必然措施。
1.3軟土地基的特質(zhì)
軟土地基的由于其土體主要由淤泥與淤質(zhì)土構(gòu)成,超高的含水量飽含其中,且不易自流的特點(diǎn),讓其對(duì)外部荷載與壓力非常敏感。同時(shí)主要由粘粒結(jié)構(gòu)構(gòu)成的軟土地基,孔隙大,但每個(gè)孔隙卻很小,孔中的水自流難度大。從整體呈現(xiàn)出來(lái)就是透水率低,即使受到荷載,其為變形過(guò)程也非常緩慢,短則數(shù)年,長(zhǎng)則數(shù)十看。而從軟土地基的變形趨勢(shì)上分析,整體軟土地基側(cè)向變形率比豎向變形率大,整個(gè)軟土地基變形率大于一般性土體。這些特質(zhì)都造成了軟土地基的沉降特性。
2.1粉煤灰碎石樁技術(shù)
這種加固技術(shù)是通過(guò)碎石與粉煤灰再加上石屑組成了高粘結(jié)度物質(zhì),通過(guò)填充軟土地基樁與樁,來(lái)構(gòu)成新的復(fù)合地基,進(jìn)而達(dá)到加固軟土地基的目的。作為一種具有高度操作性的軟基加固技術(shù),粉煤灰碎石樁技術(shù)在攪拌時(shí)和易性強(qiáng),流動(dòng)性強(qiáng),相比于混凝土灌注,更為簡(jiǎn)易,成形后的復(fù)合地基強(qiáng)度也相應(yīng)較高。而從環(huán)境角度來(lái)說(shuō),粉煤灰碎石樁技術(shù)更為環(huán)保,對(duì)周邊環(huán)境的影響幾乎為0。相比于粉煤灰碎石樁技術(shù),混凝土澆注法在泵送混凝土?xí)r非常容易出現(xiàn)阻塞等故障,特別是壓力過(guò)高時(shí),輸送混凝土的管道都容易產(chǎn)生爆裂,而粉煤灰碎石樁技術(shù)則不需要考慮這類(lèi)問(wèn)題。
2.2開(kāi)挖換填技術(shù)
開(kāi)挖換填技術(shù)是指把軟基中的軟弱土層部分進(jìn)行挖出,再換上可以達(dá)到市政道路工程要求的粘土。一般來(lái)說(shuō),開(kāi)挖換填技術(shù)所用的粘土都是用滲水性較好的石頭、砂與粘土。但在換填量的選擇上,則是需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的軟土地基情況而定。對(duì)于軟土層在3m以下的,需要把所有的軟土全部挖出來(lái),再把粘土換填進(jìn)去。而對(duì)于厚度在3m以下的軟土層,則只需要進(jìn)行局部換填。從施工來(lái)說(shuō),常用的開(kāi)挖換填技術(shù)有換填土法和爆破排淤法兩種。
其中,換填土法作為最常用的軟基加固方法,換填土法操作簡(jiǎn)易,工程技術(shù)含量不高,效果好。但換填土這種方法受到軟土層本身的厚度所限,這也就意味著,隨著軟土層厚度的加深,換填土的工程施工量就會(huì)增加,工程造價(jià)直線上升,施工技術(shù)要求增大,施工難度也會(huì)上升。再加上挖出后的土如何處理,這些因素都會(huì)直接影響到換填土法的適應(yīng)性。
2.3表層處理技術(shù)
利用排水法,敷設(shè)法與增加填料的方法提升軟基表面強(qiáng)度,達(dá)到市政道路施工基本要求的方法,稱(chēng)為表層處理技術(shù)。這種方法可以有效預(yù)防局部地基出現(xiàn)的變形問(wèn)題,保證市政道路工程機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn),提升表面強(qiáng)度,提高市政道路的質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō),應(yīng)用表層處理技術(shù)時(shí),主要面臨三種類(lèi)型:
2.3.1土質(zhì)好,含水多
這類(lèi)型的軟土地基在進(jìn)行表層處理時(shí),應(yīng)先把表面進(jìn)行溝槽開(kāi)挖,最大限度地減少軟土地基的表層含水率,進(jìn)而保證市政道路施工機(jī)械的正常運(yùn)作。同時(shí),再把透水性佳的碎石與沙礫填筑進(jìn)道路施工表層,增加軟土表層強(qiáng)度的同時(shí),保證溝槽盲溝效果的實(shí)現(xiàn)。
2.3.2土層薄,含水多
這類(lèi)的軟土地基應(yīng)視其具體情況使用砂墊層技術(shù)進(jìn)行加固。在原有的軟土地基基礎(chǔ)上,再鋪設(shè)一層0.5~1.2m上下厚度的砂墊層,達(dá)到固結(jié)軟土層的效果。由于砂墊層本身的排水效果就非常好,那么在鋪設(shè)后還能達(dá)到降低施工區(qū)域地下水位的效果,進(jìn)而側(cè)面緩解軟土地基強(qiáng)度不足的問(wèn)題。
2.3.3土層不勻
對(duì)于這類(lèi)軟土地基土層不均勻的情況,或者已經(jīng)由于土層不均勻而產(chǎn)生了沉降或者側(cè)方向變位的,敷墊材料法形成的抗剪與抗拉性能可以高效地達(dá)到支承填土荷載的作用,進(jìn)而保證施工順利,提高地基承載力。
2.4深層處理技術(shù)
在市政道路中軟基加固技術(shù)中,軟基的深層處理技術(shù)主要分為:強(qiáng)夯技術(shù)、預(yù)壓技術(shù)與復(fù)合技術(shù)三種。
2.4.1強(qiáng)夯技術(shù)
強(qiáng)夯技術(shù)來(lái)自于法國(guó)Menard公司所發(fā)明,是用重錘在8~ 20m高空處落下,對(duì)軟土地基進(jìn)行捶擊,以達(dá)到夯實(shí)軟土地基的效果,詳見(jiàn)表2。
表2
2.4.2預(yù)壓技術(shù)
也稱(chēng)排水固結(jié)法,其成本低,施工效果好,特別知縣于土壤透水性強(qiáng),或者地基呈豎向排列的排水體。其施工原理是以建筑物自重作為承載力來(lái)源,把軟土地基中的孔隙水排出,進(jìn)而在預(yù)壓的狀態(tài)下,逐漸增強(qiáng)軟土地基的受力強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)密度。當(dāng)然,由于預(yù)壓技術(shù)本身需要長(zhǎng)期的時(shí)間作為施工周期,而且在填土的計(jì)算時(shí),速率會(huì)相應(yīng)差,再加上為了避免沉降需要增添填土,所以綜合下來(lái),需要視情況進(jìn)行選用。
2.4.3復(fù)合處理技術(shù)
通過(guò)在軟基中添加強(qiáng)樁,進(jìn)而達(dá)到調(diào)整地基中應(yīng)力結(jié)構(gòu)的目的,也就增強(qiáng)了樁體的承載力。一般來(lái)說(shuō),復(fù)合處理技術(shù)有以下幾種:①混凝土攪拌樁技術(shù),所用到的水泥作為固化劑進(jìn)行攪拌后,一邊向軟基里灌注,一邊用攪拌軸進(jìn)行攪拌,以保證混合均勻。當(dāng)固結(jié)劑與水泥產(chǎn)生反應(yīng)后,形成的水泥樁也就改變了過(guò)去軟土地基的性質(zhì),直接提升了地基強(qiáng)度。②使用專(zhuān)用的噴粉鉆機(jī)把水泥等噴進(jìn)軟土地基中去,這種粉噴樁技術(shù)應(yīng)用了水泥與軟土地基間的物理化學(xué)反應(yīng),從而形成高強(qiáng)度樁體,達(dá)到提升地基強(qiáng)度的目的。
綜上所述,在對(duì)市政道路進(jìn)行軟基加固的過(guò)程中,可以選用的方法有很多,落實(shí)到實(shí)際時(shí),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況與施工條件進(jìn)行選擇。結(jié)合地基條件,市政道路施工標(biāo)準(zhǔn)與要求,施工周邊環(huán)境等,進(jìn)行綜合選擇。在保證施工質(zhì)量的前提下,選用性?xún)r(jià)比最高,施工操作安全性強(qiáng)的方法進(jìn)行施工。同時(shí),也應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注軟基的地質(zhì)勘察結(jié)果,從而為軟基加固技術(shù)提供最為全面與科學(xué)的施工依據(jù)。
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U416.1
A
1673-0038(2015)13-0196-02
2015-3-15
唐紫椰(1986-),女,助理工程師,大學(xué)本科,主要從事道路施工管理工作。