关于道路工程施工中地基加固处理技术的研究思考

时间:2022-09-26 03:42:06

关于道路工程施工中地基加固处理技术的研究思考

摘要:地基作为道路工程的重要保障,它在道路施工中占据着重要位置,若地基处理不合理,则可能会因为上部结构稳定性不良而引发各种质量安全问题。本文首先对地基加固处理进行概述,然后分析软土地基的基本特点,并着重研究地基加固处理技术,最后结合具体实例探讨其应用。

关键词:道路工程施工;地基;加固处理技术

前言:在建筑速度不断提升的今天,愈发重视道路工程施工,而地基加固技术是工程施工中的主要内容。它的应用可集中处理堆积废物、缩减施工时限,还可降低工程成本。因此,本文对于地基加固处理技术的研究思考具有重要的现实意义。

一、地基加固处理概述

(一)工作原理

土补强、转换与优化共同组成了地基处理。其中土质优化主要采用化学以及电热等多种措施,也可借助固结措施来夯实地基土,且以原有地基为基础;经由软土层调换可转变为优质土;土补强是指借助板桩等来限制地基土。另外,还可在土中放入韧度优良的补强原料,将其转换成混合基地,进而提升土剪切性能[1]。

(二)概念

在道路工程施工过程中,十分重视地基质量,只有地基满足设计承载力标准、符合稳定性要求后方可开展路面施工。分析我国地形条件可知,它具有复杂、繁琐、变化多样的特点,在道路施工中一般会遇到不同地质,其中以软土地基居多。众所周知,天然路基的可靠性不良,且承载力无法满足设计标准,因此,此时需要采取相应的加固处理手段。只有经由处理操作后方可达到路基使用性能标准,其中在软土地基中进行加固处理更加重要。

(三)加固处理类型

对于地基加固而言,通常按照不同的分类标准可将其划分成不同的类别。若参照加固部位可将其划分边坡支挡与湿弱地基加固等;若参照施工方式也可划分成其它类别。然而无论对于何种加固处理,其根本目标均是通过地基加固处理使其承载力满足标准。在具体的路基加固操作中,参照工程实际情况合理选择加固处理方式,通常可达到良好的效果。

二、软土地基的基本特点

软土地基区别于其它地基,性质十分特别,待路基成形后,所承负的外力较大,因此,通常无法有效满足路基设计标准,十分容易出现路面坑洼不平、缝隙等不良病害,影响道路的正常使用[2]。它主要具有以下特点:其一,差异沉降性。因环境变化的作用,软土沉积时会出现微层理结构,掺杂粉土和砂层,从某种层度上来说,这便于软土凝固和沉降,然而,因其小于软土沉降量,所以会产生路基的差异性沉降;其二,变形性。在道路施工过程中,对于软土地基而言,因其抗剪强度不高,一旦受到外界干扰,土体被破坏的可能性较大,抗剪强度显著降低,使得路基出现差异沉降,引发侧滑,挤出基础下方土体;其三,透水性不良。一般软弱土含水量相对偏高,最高可能为200%,但其透水性不良,其中垂直相透水性偏差,这严重制约了地基固结排水。

三、地基加固处理技术

地基加固可显著增强地基承载力,并可提升路基稳定剂,它是道路施工中必不可少的部分。地基加固主要包含补强、调换和优化这三项内容,具体涉及以下处理技术。

(一)强夯法

此项处理技术的工作原理为:吊升起重夯锤,待上升至特定高度后做自由落体运动,借助冲击能对地基进行夯击。经由长期的实践探索得出,此种方法比较适合应用在素填土、粘性土等土质中。该项技术具有以下特点:其一,其夯击能量超过普通夯击能量;其二,原有的重锤夯实与强夯法相比,前者能量较小,仅仅能使地表密实性满足要求,其夯实量不能达到更深部位,然而,强夯法可参照预期目标合理调控工程施工,可依据地基加固标准确定夯实形式与各个夯击点的内部间距,依照特定顺序来优化加固深度;其三,在实际施工中,可结合具体情况适当增设夯击次数;其次,经由强夯处理后,可全面消除差异差异沉降现象,这是任何一种天然地基均不能达到的局面[3]。

(二)加强补筋法

加筋土、锚固等是较为常用的加强补筋法。具体是指针对土体和地基,铺设土工聚合物等强度较高的加筋材料,以此来增加承受抗拉力,提升刚度,确保整体性能,以免出现断裂,并调整应力场与应变场,增强地基的变形性,增加承载力,此种方法主要被应用在沙土与软土地基中。

(三)排水固结法

此种方法是指围绕地基安装竖向排水体,然后在其下方摊铺垫层,再向地基中施加一定的压力,进而完全排除土体内部水分和地基孔隙水,提升地基强度,增加稳定性。此种方法可加快沉降速度,还可预先完成基础沉降,主要被应用在饱和软弱土层中,其中在渗透性不良的泥炭土中应小心使用该技术。

(四)调换拌入法

此种方法是指借助砂、石、灰土等多种材料来调换软土地基,可向软土地基内部掺杂水泥、石灰等基本材料,实现加固目标。此种技术常常被应用在粘性土、细砂等中[4]。经由该技术处理后,应严格检验加固基层质量,其中在检验操作中主要应用动力法和静力法。

(五)换土垫层法

此种方法是指借助高度度材料来取代地基表层软弱土,它可显著增强持力层的性能,降低沉降量。它常常被应用在软弱土地基中。在具体的换土中应额外注意以下为内容,实施基坑开挖操作与完成施工后均应尽可能降低对下层软土层的干扰,这是因为如果出现冻结、浸泡等不良现象,将会破坏坑底土结构,使得强度下降。由此可知,在基坑开挖过程中,应在坑底提前留设20厘米原图,实施垫层操作后然后继续开挖。

(六)振密挤密法

此种方法包含爆破挤密、砂桩挤密等多项内容,经由振动和挤密操作,土体空隙将逐步缩减,以此来增加土体强度和地基强度。在上述操作中,还可借助灰土与砂等开展回填操作,进而降低沉降,改善承载力。此项技术常常被应用在湿陷性土质中。

(七)复合地基

两种刚性材料共同组成复合地基,它们共同肩负着地基上部负载,并调整地基变形。此项技术常常被应用在由非刚性体组成的加固桩中,且在旋喷桩等也有所应用。复合地基可分别计算地基强度和地基沉降,国外在此方面的研究较多,然而,运用手段与形式仍旧处于尝试阶段,经由计算可明确桩体和桩柱内部承载力,最终获得复合承载力。

四、工程实例

在某高速公路中,其中某一标段属于软弱土地基,淤泥质粉质粘土主要分布在地表,其深度位于0-3.4米,最深达到5.1米,在软弱土层下方主要是粉质黏土层,它的物理性质不理想,所以,针对此路段主要借助强夯置换碎石桩实施加固处理。具体操作为:在夯坑内部实施碎石回填操作,经由巨大夯击力作用借助碎石夯穿待加固土层,组建桩体,进而形成复合地基。在该加固处理操作中,桩体发挥着重要的加密作用,因地基应力积聚在桩体中,所以,桩体肩负了较多的基地负载,进而有效消散位于土地和地基内部的超孔隙压水压力,提升土体固结速率,便于设备使用以及处理操作的实施,加固效果良好,应用范围宽广,然而,也存在不足之处,振动与噪音较大,因而,其在市区中的应用具有限制性,要求参照城市道路的基本特点,通过现场试夯来明确强夯参数。

结语:综上可知,地基加固处理是一项复杂、繁琐的工作,需要深入研究工程施工和加固设计,参照道路施工的实际情况,探寻最理想的处理方法,从而实现处理目标。在道路施工技术快速发展的今天,施工企业若想实现可持续发展,应积极改进地基加固处理技术,以此来改善道路建设质量,增加经济效益。

参考文献:

[1]徐向晨,邵威.浅谈道路工程施工中地基加固处理技术的运用[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(4).

[2]楼佳龄,周力.地基加固处理技术在道路工程施工中应用[J].中华民居,2014,(6):398-398.

[3]唐泽华.简析地基加固处理技术在道路工程施工中应用[J].四川水泥,2015,(3):159-159.

[4]魏敏.略论地基加固处理技术在道路工程施工中应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(15)

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