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        軟基加固施工技術在市政道路中的有效應用

        2019-06-04 17:20:18鄭廣
        珠江水運 2019年10期

        鄭廣

        摘 要:在市政道路工程施工中,軟基的存在極易導致施工塌陷,嚴重影響市政道路施工質量。文章簡述了軟土地基特點以及對市政道路的危害,主要探究了軟基加固施工技術在市政道路中的有效應用,以保證市政道路的施工質量。

        關鍵詞:軟基加固 政道路 軟土地基

        1.軟土地基特點以及對市政道路的危害

        1.1壓縮系數(shù)較高,但抗剪強度較低

        軟土地基的壓縮系數(shù)較高,但其抗剪強度相對較低。同時,軟土存在的縫隙較大,極易導致市政道路地基的實際承載力出現(xiàn)降低。在市政道路實際施工過程中,由于軟土地基缺乏良好的強度和較強的承載力,極易引發(fā)塌陷,會對道路施工質量造成嚴重的不良影響,并縮短道路使用壽命,還會增加市政道路后期養(yǎng)護的難度。

        1.2含水量較高,且孔隙較大

        軟土地基中的水分含量較多,極易產生孔隙,且孔隙普遍較大。軟土地基以粘土以及粉土為主要土質,負電荷大量存在于軟土表面,將吸收大量空氣中存在的水蒸氣,進一步增加其含水量,并擴大土粒間存在的空隙,將對地基穩(wěn)定造成嚴重的不良影響。

        1.3觸變性及流變性較強

        在長期承受外力以及重力因素的情況下,軟土地基極易出現(xiàn)變形。軟土地基的觸變性以及流變性均相對較強,若缺乏良好的加固施工,極易導致市政道路發(fā)生坍塌,嚴重影響其施工質量。

        2.軟基加固施工技術在市政道路中的應用意義

        在市政道路工程中,軟基是重要的施工病害。軟基極易引發(fā)地基沉降,嚴重影響市政道路工程施工質量和使用壽命,且會降低市政道路實際施工效率,還會引發(fā)施工安全隱患。加強軟基加固施工技術在市政道路中的應用,能有效增強軟基強度和實際承載力,能有效防止地基沉降,對于保障市政道路工程施工質量,延長市政道路使用壽命,提高市政道路工程施工效率和綜合效益具有至關重要的意義。

        3.軟基加固施工技術在市政道路中的有效應用

        3.1軟基加固表層處理技術

        該技術是有計劃地將存在于路基中的水排出,實現(xiàn)對軟基表層實際含水量的大幅度降低。然后將砂礫墊層鋪設于軟基上,并對灰土墊層進行鋪筑,并借助石灰土將路基中上滲的水有效隔斷,據此有效提高地基具備的穩(wěn)定性,并增強地基的實際承載能力。該技術相對簡單,但僅適用于對表層軟基進行處理,在使用過程中,需注意有效排水。

        3.2預應力管樁施工技術

        該技術主要對空心筒體的混凝土預制構件進行采用,此類構件的制作需借助先張法預應力工藝,還要結合離心成型法。應用該技術,首先要深入考察軟基的實際松軟程度,并據此對軟基加固的具體位置進行合理選擇,并對打樁位置進行確定,采用型號合適的預制構件實施打樁施工。該技術重難點如下:(1)對軟基實際松軟程度進行準確計算,對軟基加固的具體范圍進行確定,并科學精確地確定打樁位置,有效增強軟基加固范圍的實際承載力。(2)預應力管樁型號眾多,要將軟土層中存在的孔隙的實際大小作為依據,對沉降數(shù)據進行計算,合理選擇預應力管樁的具體型號和實際數(shù)量。(3)該施工技術耗費較長的施工工期,要防止施工過程中軟基出現(xiàn)其他沉降。該技術的主要優(yōu)點是施工振動輕、污染小,施工速度快;在施工過程中,壓樁產生較小的應力,且樁身不會產生相應的拉應力,能有效避免樁頭損壞,易于實施復壓;單樁具有較高的承載力,且能有效保障成樁質量。該技術缺點如下:存在一定的擠土效應,會在一定程度上影響附近建筑物以及相關地下管線,邊樁中心需與相鄰建筑物保持較大間距;要求施工場地具有較高的地耐力;壓樁力過大,極易夾碎管樁樁身,或者產生縱向裂縫。

        3.3土木合成材料施工技術

        在市政道路工程施工中,對深層次軟基可采用土木合成材料施工技術進行加固。在施工前,要深入考察施工現(xiàn)場的水文地質條件、軟基密實度等情況,利用振動法對軟基路段具備的密實度進行檢測,確保地基密實度能有效滿足振動施工的各項設計規(guī)定。在軟基中投入土木合成材料,并通過相關機械實施有效的振動壓實,對土木合成材料層進行有效固定,充分擠出軟基中所含的水分,增強軟基密實度,有效防止軟基出現(xiàn)沉降,并避免軟基塌陷。該技術適用于對軟弱地基進行加固,可用于公路路基作加強層;可用于堤岸護坡。該技術的優(yōu)點在于工期較短,能節(jié)約投資;缺點是土木合成材料易老化。使用該技術,要注意做好基層處理和土木材料鋪放。

        3.4現(xiàn)澆混凝土管樁施工技術

        該技術有效綜合了兩種施工技術:(1)振動沉管樁技術;(2)振動沉模壁防滲墻技術。該技術主要是將混凝土澆筑于管樁內,確保管樁滿足設計強度要求,并將砂石層鋪設于管樁頂部,將土工格柵放置于砂石層中間。對管樁樁身實際強度進行加強,并對其承載面積進行擴大,實現(xiàn)對軟基的有效加固。該技術優(yōu)點在于承載力強、沉降量小,質量檢測便捷,且具有較強的操作性,使用該技術要注意混凝土的坍落度及停頓時間對混凝土的用量。

        3.5強夯法加固技術

        強夯法加固技術主要是通過強大沖擊力對原有土體結構進行破壞,在形成夯坑的同時,對附近土體進行擠壓,其加固機理如下:(1)動力置換,主要有兩種方式:①整式置換,②樁式置換。其中,整式置換是通過強夯將填筑于軟基中的碎石夯擊成碎石墊層,增強加固效果。(2)動力固結。強夯產生的沖擊波破壞土體結構,并使土體產生縫隙,進而增加軟基具備的排水能力,有效加速軟基固結。(3)動力密實。通過強夯形成的沖擊荷載對土體間存在的縫隙進行充分壓實,大幅度提升軟基強度。該技術適用于對黃土、粉土、黏性土、砂性土以及人工填土進行加固,其優(yōu)點在于加固效果顯著、有效加固深度深、施工機具簡單、節(jié)省材料和造價;其缺點在于強夯施工過程中振動比較大,對周邊的建筑物的影響大,不適合用于離修建物和構筑物比較近的區(qū)域。

        3.6粉煤灰碎石樁技術

        該技術是將碎石、粉煤灰以及石屑等與一定比例的水泥進行摻和,并拌和均勻,有效形成高黏結強度樁,并與軟土層結合,形成穩(wěn)定性較強的復合地基。但該技術在實施過程中,極易發(fā)生堵管現(xiàn)象,增加管道壓力,并導致輸料管發(fā)生爆裂。之所以發(fā)生堵管,是因為泵送連接軟管過長,當所采用的混凝土缺乏良好的和易性時,將堵塞軟管。在壓力較低情況下堵管,需重新進行成孔,將浪費大量材料,并增加成孔難度;若采用的泵送軟管具有較小的彎曲半徑,極易造成局部軟管堵塞,并導致壓力集聚。若提升速度過慢,難以及時將混凝土排出。該技術對各類地質條件,諸如粉土、黏性土、人工填土以及淤泥質土等較為適用,其優(yōu)點在于施工操作簡便、能有效節(jié)約施工材料、施工費用低、減少對環(huán)境產生的不良影響、對樁間土擠密效應顯著;其缺點在于難以穿透硬土層,振動及噪聲污染嚴重,在飽和軟粘土中容易斷樁。采用該技術要注意控制好混合料的坍落度,并加強樁體養(yǎng)護。

        3.7袋裝砂井法

        袋裝砂井法是將砂礫石裝入透水型土工織物長袋中,將袋裝砂礫石設置在軟基中,構造排水砂柱,促進軟基加速排水固結。該法工藝原理是借助袋裝砂井將地基土體中存在的孔隙水有效排出,并通過一定間距的袋裝砂井實現(xiàn)對軟基孔隙水實際排水距離的有效縮短,有效減少固結時間,并增強軟基具備的承載力。其施工流程如下:實施測量放線、安排機具就位、對樁尖進行整理、沉入導管、下砂袋、灌水、將導管拔出、對井口和砂袋口進行處理、移動機具進入下一孔位。采用袋裝砂井法施工,要采用干砂對砂袋進行密實灌制;要對砂井進行準確定位,確保平面井距偏差小于井徑;遵循設計要求確定砂井深度,要確保埋入砂墊層的實際長度>0.5m;導管內徑略微大于砂井直徑。該技術主要具有如下優(yōu)點:具有簡單的施工工藝,且成本相對較低;該技術缺點如下:地基出現(xiàn)變形后,極易引發(fā)斷頸以及縮頸現(xiàn)象,難以實現(xiàn)良好排水。當軟土地基具有較高的壓縮性,且具有較大的孔隙比和含水量時,可對該技術進行采用。

        4.結束語

        綜上所述,軟土地基的存在極易引發(fā)市政道路發(fā)生塌陷,對此,要加強軟基加固表層處理技術、預應力管樁施工技術、土木合成材料施工技術、現(xiàn)澆混凝土管樁施工技術、強夯法加固技術、粉煤灰碎石樁技術、袋裝砂井法等軟基加固施工技術在市政道路中的應用,實現(xiàn)對軟基的有效處理。

        參考文獻:

        [1]何海彬.軟基加固技術在市政道路施工中的應用研究[J].中國建設信息化,2018(09):62-64.

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        [3]孫俊峰.軟基加固技術在市政道路施工中的應用分析[J].工程技術研究,2018(09):81-82.

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