探讨道路施工中软土地基处理的相关技术

时间:2022-09-29 11:59:43

探讨道路施工中软土地基处理的相关技术

摘 要:随着城市道路的发展和各地路桥工程的开发建设,软土地基技术是道路工程的重点和难点,本文结合作者多年的工作经验主要 对市政道路中的软土地基处理方法进行了简述,仅供参考。

关键词:道路工程;软土地基;技术方法

一、软土地基技术的意义

在道路工程的施工过程中经常会遇到一些软土地基,这些软土由于具有透水性差、含水量高、压缩性高、抗剪强度低以及流变性显著等特点,容易出现破坏和失稳情况,需要在软土地基上进行路基施工都要进行相应的处理措施来改变地基土壤的特性,来满足道路工程对于地基的稳定要求程度。

路基修筑在软土上会由于剩余沉降或者是不均匀沉降而产生各种失稳和破坏现象,这其中最为严重的就是路基整体上的坍塌,在影响道路工程结构的同时,危害到工程安全和交通安全。因此,保证软土地基的技术的要求就具有十分重要的现实意义,如果在施工过程中不对软土地基加以处理,容易发生路基稳定性变差或者是出现沉陷的问题,通行道路被破坏从而影响车辆的正常通行。

二、软土地基处理方法的发展

(一)地基处理机械的发展

(1)深层搅拌机由前几年的单轴深层搅拌机和固定双轴搅拌机、浆液喷射和粉体喷射深层搅拌机,到近年来研制成功可变距双轴深层搅拌轴深层搅拌机可以同时使用浆液喷射和粉体喷射的深层搅拌机。

(2)高压喷射注浆机械新的高压喷射设备的出现,如井口传动由液压代替机械,改进了气、水、浆液的轴送装置,提高了喷射压力,增加了对地层的冲切搅拌能力;水平旋喷机械的成功应用,使高压喷射注浆法进一步扩大了应用范围。

(3)应用于排水固结法的塑料排水带抽带机的出现大大提高工作效率。

(二)地基处理材料的发展

(1)土工合成材料针刺型土工织物、无纺土工织物,PVC、EP、EVA等各种新型材料的土工膜,粘土衬垫(GCL)以及塑料排水板的广泛使用带来了良好的经济效益和社会效应。

(2)灌浆材料无机灌浆材料研究出超细、干磨、湿磨水泥、稳定浆液、膏状浆液等;有机化灌浆材料研究出丙烯酸盐、酸性水玻璃、环氧、聚氨脂等。

三、道路软土地基的危害

勘察设计不详细或不准确,导致对应该做软基处理的地段未做处理设计; 已知是软土地基,但是未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物; 虽然做了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳; 堆料不当,未按规定分层填筑,填土过快,碾压不当,造成路堤失稳; 扰动“硬壳层”或填筑不当,使“硬壳层”遭受破坏,导致路堤失稳。

四、常见软土地基处理技术简况

(一)CFG桩在软弱地基处理中的应用

CFG(碎石粉煤灰混凝土桩)的前身是房建基础工程的沉管灌注桩。主要方法是通过锤击力、振动力、静压力将一端暂时堵住的无缝钢管沉入到地基中指定的位置,然后通过无缝钢管向地基中灌入搅拌好的混凝土,一边进行灌入振动,一边将钢管缓缓拔出,以此来形成钢筋笼与混凝同形成的桩柱。

此方法比较多应用于道路桥梁施工的过程中,在对道路施工的过程中使用此方法可以适当的将钢筋骨架取消,以此来降低工程造价(公路桥涵台背与涵洞基底对于承载力要求比较高,但是对于抗剪能力没有太高的要求),同时,在进行配比的过程中可以适当的根据实际情况来进行改变配合比,掺入一些粉煤灰来改善混凝土的和易性与工作性。

(二)水泥粉喷桩在软弱地基处理中的应用

1.水泥粉喷桩

水泥粉喷桩指的是利用水泥、石灰等材料作为主要固化剂,通过特定的搅拌器械将软土与固化剂进行均匀搅拌,利用固化剂与软土之间搅拌期间产生的一系列反应来让软土固化成为硬土,成为一种具有整体性、稳定性、强度的地基。此方法具有显著提高软弱地基承载力的效果,同时没有环境污染、施工过程中不需要大型施工器械,施工振动较小,无噪声等优点,因此被广泛应用于道路、桥梁工程软弱地基施工处理过程中。

2.水泥粉喷桩的施工步骤和工艺

粉喷桩的桩直径一般都是50cm,设计的管长必须能够穿透软土层并且达到持力层内部50cm以上,同时,控制好桩与桩之间的距离(1.1~1.2m),桩平面呈现三角形或者是矩形来进行布置,以增强桩的稳固性。同时,施工的过程必须严格按照施工过程进行施。

(三)软弱地基承台开挖支护技术

在道路桥梁施工过程中,软弱地基是不可避免的情况之一,在现有的软基开挖支护技术中有采用C20混凝土作为支挡,再在软弱地基中打入钢板桩等方法,其工作量大,施工选用难度系数高,且方法有待完善,因此,在软弱地基中打入钢板桩的方法脱颖而出,施工简便、安全稳定、造价低廉、施工时间短、反复利用等等都是其优点。

1.地基承台开挖支护技术

严格施工顺序要保证承台基坑开挖、防护功能的稳定实现,必须严格施工步骤进行施工:测量放养、钢板桩试拼、钢板桩插打施工、挖掘机开挖、人工清底、垫层及承台主体结构施工、钢板桩拔出、砼养护。严格控制开挖尺寸钢板桩可以反复使用,但是插打过深、挖掘开挖尺寸过大,都会影响到钢板桩的再次使用及施工,在现场实际施工的过程中,基坑开挖平面尺寸必须根据承台的大小来进行确定,加入基坑周围部分钢板桩在施工过程中被软基挤压变形,不能正常满足施工,则可以按照承台大小每边加宽1.0m进行设计,满足承台钢筋及模板安装。

2.基坑支护

基坑支护必须根据实际地质情况及施工要求来进行,一般基坑采用锁口拉伸钢板进行防护,整体钢板桩长度应该大于9m、宽度大于0.4m、厚度大约为0.1m。施工过程中严格执行钢结构施工的规定(内围檩采用28b工字钢,节点采用焊接技艺)。为了确保整体的稳定性,每层中间一道工字钢上面焊接型钢并将下一道工字钢用18#槽钢进行焊接。

(四)换填法

用好土全部或部分替换软土的方法,以达到保证路堤稳定性和降低沉降量的目的,换填土可以采用开挖和强制挤出两种方法施工。

全部开挖换填是在路堤全宽范围内将需要处理的软土层挖除,并置换以好土。这种方法适用于软土层厚为3m以内,路堤需在短期内填筑完成的情况下。部分开挖换填则是仅挖除表层最软弱部分的软土,换填以好土,使沉降量减少到可接受程度。

强制换填法是利用路堤填土重将软土从路堤下向两侧或前方挤出,或者通过爆破将软土从路堤下挤出。换填材料宜选用排水性能好,处于地下水位以下仍能保持有足够承载力的砂,砂砾及其他粗粒料。

(五)路基加筋法

通过在路基中埋入高强度、大韧性的土工聚合物、拉筋、受力杆件或柴(木)梢排等方法加强路基的自身强度,增加抵抗地基变形沉降的能力。

主要加固方法:加筋土路基、土工聚合物、土钉墙、土层锚杆、土钉、树根桩法、柴(木)梢排法。

五、结语

软土地基在道 路工程中有非常重要的地位,如果对软土地基进行处理的方法不当,不仅影响到道路的使用寿命,还对工程安全和交通安全有着直接的影响。因此我们必须要认识到软土地基的重要性并在实际道路工程的施工中重视对软土地基的处理。

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