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        軟基加固技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用分析

        2021-07-30 02:04:44李克松安徽水安建設(shè)集團(tuán)股份有限公司安徽合肥230601
        磚瓦 2021年7期
        關(guān)鍵詞:施工

        李克松(安徽水安建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,安徽 合肥 230601)

        在市政道路項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中,路基建設(shè)是保證市政道路質(zhì)量的基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目,如果路基在施工中出現(xiàn)施工工藝不合理或施工質(zhì)量差的現(xiàn)象,會(huì)對(duì)道路在未來(lái)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生惡劣的影響,如路面穩(wěn)定性降低、道路運(yùn)行壽命縮短等。因此,在面對(duì)軟土路基時(shí),施工人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照軟土基地的施工工藝以及施工順序進(jìn)行科學(xué)合理的施工,防止道路在后期運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

        1 軟土地基的特點(diǎn)

        1.1 軟土地基的基本性質(zhì)

        軟土地基的主要特征是地層與土壤中具有一定的含水量,且土壤之間存在一定的縫隙。而地基在建設(shè)過(guò)程中其承載能力主要取決于土質(zhì)的天然含水量以及土壤之間的空隙大小,因此軟土地基會(huì)對(duì)市政道路工程的建設(shè)帶來(lái)很大影響。通常來(lái)說(shuō),軟土地基主要分為黏土與粉土等微小顆粒較多的松軟土、土壤中間隙較大的基質(zhì)土、泥炭或結(jié)構(gòu)松散的沙質(zhì)土等[1]。由于土層中包含了一些自然帶負(fù)電的土壤顆粒,并且土質(zhì)之間存在較大空隙,具有一定的水分吸收能力,使軟土地基中的含水量增加,進(jìn)而影響市政道路工程的整體施工質(zhì)量。

        1.2 流動(dòng)性較強(qiáng)

        軟土地基的另一個(gè)特點(diǎn)是其自身的流動(dòng)性較強(qiáng),即使施工人員在道路施工建設(shè)過(guò)程中已經(jīng)對(duì)軟土地基進(jìn)行特殊處理,在市政道路真正投入運(yùn)行后,該種地基仍然具有一定的流動(dòng)性。地基中的土壤流動(dòng)性會(huì)增加對(duì)市政道路的損壞程度。如果施工人員不能加強(qiáng)對(duì)軟土地基的加固,將嚴(yán)重掣肘施工環(huán)節(jié)中的進(jìn)度,增加市政道路的施工周期,嚴(yán)重時(shí)可直接造成軟土地基坍塌等問(wèn)題,影響市政道路工程的施工效率和施工質(zhì)量。

        1.3 壓縮系數(shù)較高

        軟土地基在建設(shè)中,由于土層的特殊性,具有非常低的抗壓能力和抗剪能力[2]。與此同時(shí),由于其地質(zhì)之間存在一定縫隙,由于多種因素影響最終造成軟土地基地承載力較低。在市政道路項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中,由于軟土地基地承載力較低,因此如遇到一定壓力,將會(huì)出現(xiàn)地基坍塌或下陷的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了市政工程的施工進(jìn)展。

        2 在市政道路施工中軟基加固技術(shù)的應(yīng)用路徑

        有效提升市政道路建設(shè)項(xiàng)目的整體質(zhì)量以及其自身的穩(wěn)定性已經(jīng)逐步成為該領(lǐng)域中的工作人員應(yīng)當(dāng)研究的重要課題[3],并且在進(jìn)行市政道路項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同地域的實(shí)際地理環(huán)境,運(yùn)用不同的軟土地基加固技術(shù),有效提升市政道路的整體質(zhì)量。具體的應(yīng)用路徑如下。

        2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)

        預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)亦稱(chēng)為預(yù)應(yīng)力管樁施工,主要采用離心脫水密實(shí)成型的工藝。由于該技術(shù)具有強(qiáng)度較高、承壓能力較強(qiáng)、施工效率較高等優(yōu)勢(shì),在市政道路的軟土地基加固環(huán)節(jié)中得到了廣泛使用。不僅如此,該技術(shù)可適用于多種土質(zhì),在進(jìn)行黏性土、淤泥質(zhì)土、粉土以及非自重濕陷性黃土等地質(zhì)的地基加固中都可運(yùn)用該種技術(shù)。在運(yùn)用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)加固軟土地基過(guò)程中,需要嚴(yán)格按照相關(guān)施工流程來(lái)進(jìn)行。首先,在道路施工前,施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地基進(jìn)行詳細(xì)勘察,并最終選擇合適的地理位置進(jìn)行標(biāo)記。其次,在施工人員進(jìn)行標(biāo)記后,施工單位需派遣專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員對(duì)目標(biāo)地基的建設(shè)區(qū)域進(jìn)行實(shí)地勘測(cè),對(duì)土壤特性、周?chē)h(huán)境的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量與分析,最終根據(jù)測(cè)量分析結(jié)果制定出詳細(xì)的施工方案并遞呈相關(guān)技術(shù)管理部門(mén)進(jìn)行復(fù)審。最后,施工技術(shù)方案審批通過(guò)后,施工人員按照施工方案確定實(shí)際打樁位置,并嚴(yán)格按照相關(guān)施工流程與施工工藝進(jìn)行施工。

        2.2 強(qiáng)夯法加固技術(shù)

        在市政道路施工過(guò)程中,可運(yùn)用強(qiáng)夯法加固技術(shù)(圖1)對(duì)軟土地基進(jìn)行加固,其主要原理是將軟土地基周?chē)耐临|(zhì)進(jìn)行擠壓,使其形成夯坑。該技術(shù)主要分為動(dòng)力密實(shí)技術(shù)、動(dòng)力固結(jié)技術(shù)、動(dòng)力置換技術(shù)等。在運(yùn)用強(qiáng)夯法進(jìn)行加固的過(guò)程中,可針對(duì)不同土層的特性選擇不同的加固技術(shù)手段。首先,在面對(duì)土壤顆粒縫隙較高的土質(zhì)時(shí),可運(yùn)用動(dòng)力密實(shí)技術(shù),通過(guò)運(yùn)用沖荷載技術(shù)手段對(duì)目標(biāo)地基的土層進(jìn)行壓實(shí),有效提高軟土地基的整體土壤強(qiáng)度以及承載能力[4]。其次,在面對(duì)含水量較高的土層時(shí),可運(yùn)用動(dòng)力固結(jié)技術(shù),通過(guò)對(duì)軟土地基中的土壤沖擊程度進(jìn)行有效的分析,避免軟土地基由于土壤流動(dòng)性較高而被破壞,并且通過(guò)動(dòng)力固結(jié)技術(shù)將地基中的孔隙水順利排出,降低地基中的天然含水量,提升軟土地基自身的抗壓能力。最后,可運(yùn)用動(dòng)力置換方法進(jìn)行軟土地基加固,動(dòng)力置換法主要分為整體置換和樁式置換。值得注意的是,在運(yùn)用動(dòng)力置換技術(shù)進(jìn)行軟土地基加固過(guò)程中,對(duì)地基的排水系統(tǒng)要求較高,如排水系統(tǒng)選擇不合理,則會(huì)出現(xiàn)地基孔隙水壓力過(guò)高的現(xiàn)象,因此,施工人員需要使用合理的排水系統(tǒng),才能夠有效保障市政道路工程的整體施工質(zhì)量。

        圖1 強(qiáng)夯法加固技術(shù)的施工原理

        2.3 土工合成材料加固技術(shù)

        土工合成材料主要是運(yùn)用人工合成的某些聚合物作為原材料,通過(guò)現(xiàn)階段先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)將其制作成各種產(chǎn)品,如防滲膜、土工布等。在進(jìn)行軟土地基加固過(guò)程中,將產(chǎn)品放置在土層內(nèi)部、地基表層中,通過(guò)材料自身的功能與特性,有效消除軟土地基的不良影響,起到保護(hù)地基主體的作用。其主要作用原理為:①加筋補(bǔ)強(qiáng)。通過(guò)在軟土地基中加入相關(guān)的條帶、纖維或網(wǎng)格等筋材,并使其與土質(zhì)充分融合過(guò)后形成復(fù)合土基,可有效提升市政道路路基的抗剪能力;②應(yīng)力分散。由于土工合成材料具有較高的強(qiáng)度和一定的韌度,因此將其放置在土層中,可與軟土地基形成一個(gè)整體,通過(guò)自身的特性有效降低軟土地基的變形問(wèn)題,有效減輕軟土地基的沉降問(wèn)題;③隔離作用。將土工合成材料鋪設(shè)在軟土層上,如防滲膜等,可有效降低軟土壤中天然水的滲透,在路基填料與軟土土質(zhì)之間形成有效的防水保護(hù)層,有效增強(qiáng)路基整體強(qiáng)度以及穩(wěn)定性。

        2.4 砂石墊層的換填技術(shù)

        對(duì)于在地下淺埋深部分的軟土地基,可運(yùn)用砂石墊層的換填處理方法對(duì)軟土地基進(jìn)行加固,如圖2所示。該方法在行業(yè)中比較多見(jiàn),是一種廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)加固手段,適用于淤泥質(zhì)土、松散素質(zhì)土、粉土等多種土質(zhì),并且對(duì)已完成自重固結(jié)土等的處理與低洼區(qū)域的填筑亦具有良好的加固效果。施工時(shí),首先需要確保砂石墊層與周?chē)孛嫣幱谕葮?biāo)高后,方能開(kāi)展該項(xiàng)施工工藝。如砂石墊層與所處地面之間具有一定的深度差,則應(yīng)當(dāng)按照先深后淺的施工順序開(kāi)展砂石墊層的換填施工。在進(jìn)行分段施工的過(guò)程中,必須進(jìn)行充分的搗實(shí),兩個(gè)不同高度的土層之間接頭設(shè)為斜坡式。如墊層部分設(shè)定為砂石,則需要在基坑底部鋪設(shè)具有一定厚度的砂石后,方能鋪設(shè)碎石墊層,有效防止軟土基坑的底部表層被破壞。在砂石墊層的換填技術(shù)施工完成后,需要對(duì)軟土地基進(jìn)行壓實(shí)處理,確保換填的砂石能夠緊固,有效保證軟土地基的加固效果。

        圖2 砂石換填技術(shù)施工現(xiàn)場(chǎng)

        2.5 表層排水處理技術(shù)

        在進(jìn)行軟土地基加固的過(guò)程中,對(duì)于一些含水量較大但土質(zhì)較好的土層可運(yùn)用表面排水處理技術(shù),通過(guò)在地基兩側(cè)開(kāi)挖一定深度的排水溝,在溝內(nèi)放置一些透水性較好的材料,如碎石等,最終形成盲溝,從而有效排除軟土地基內(nèi)部土壤中的天然水分,降低軟土地基中的含水量。

        3 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,在市政道路工程的施工過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)在項(xiàng)目投產(chǎn)前對(duì)周?chē)牡乩憝h(huán)境因素進(jìn)行仔細(xì)考察,并對(duì)可能影響市政工程項(xiàng)目整體質(zhì)量的因素進(jìn)行綜合分析,在軟土地基的加固施工環(huán)節(jié)中,應(yīng)當(dāng)充分考慮目標(biāo)地域的土層特性,最終選用最合理的加固技術(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行加固。與此同時(shí),應(yīng)當(dāng)不斷地研究與探討軟土地基的加固技術(shù),汲取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的軟土地基加固經(jīng)驗(yàn)與技術(shù),對(duì)軟土地基加固施工方案進(jìn)行不斷的完善與創(chuàng)新,確保市政道路工程的整體質(zhì)量能夠穩(wěn)步提升,有效降低道路維修頻率。

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