市政道路软基处理探究

时间:2022-10-03 12:25:09

市政道路软基处理探究

摘 要:随着城市化建设进程的不断加快,市政道路的建设越来越广泛,涉及的软基施工也越来越突出,一定要对其地质条件进行改善。软基的稳定性与抗压性均较差,在施工中,如果不加以处理,必然导致道路施工质量无法达到设计要求。本文主要对软基处理方法进行分析,结合实例阐述其具体应用。

关键词:市政道路;软基处理;方法

我国地域比较辽阔,软土的分布范围也比较广,并且软土的压缩性较强,但是强度较低,为路基施工造成了一定的困扰。现阶段,在道路施工中,软基施工已经成为了一项不可避免的施工难题之一。要想有效保证道路路基的施工质量,就一定要采取恰当的软基处理方法,进而增强软基的承载力,提高整个道路的使用性能。

一、市政道路软基处理方法

(一)换填垫层法

此种方法指的就是将路基一定范围深度的软土层利用人工或者机械设备进行换填一些好的砂、土等材料,并且进行压实,使其形成一层承载力强、压缩性底的垫层。根据换填方式可以将其分成三类:换填土法、爆破挤淤法、抛石挤淤法。

(二)高压喷射注浆法

此种方法指的就是利用钻机进行钻孔,当达到一定深度的时候,通过高压喷嘴进行水泥浆的灌注,之后切割土体,将水泥浆和土粒进行凝固混合,形成水泥固结体,加固路基,防止出现渗水现象。此种方法主要可以分成两种:化学注浆法、高压喷射流切割法。此种方法主要适合应用在一些粘性土、淤泥、卵石、砂砾等地基中。

(三)深层搅拌法

此种方法主要就是将水泥或者相关材料当成是固化剂的主要材料,利用深层搅拌机械对软土与固化剂进行一定的搅拌,之后通过软土与固化剂之间的物理化学反应,形成具有较高强度的固结体。此种方法主要可以分成两种:喷粉搅拌法、喷浆搅拌法。此种方法主要用在加固淤泥、粉土、地基承载力不超过120kPa粘性土等地基中,当处理地下水中含有腐蚀性物质或者泥炭土地基的时候,可以利用相关试验明确其适用性。

(四)加筋法

在软基上沿着水平方向铺设加筋材料,一层或者多层,同时和填料共同形成具有相应厚度的一层加筋垫层,能够有效增强地基的承载力,使地基承受的应力更加平均,减少地基的沉降量。但是,当地基中软土层比较厚的时候,如果单纯使用这种方法进行处理,即使满足了承载力的设计要求,也无法有效保证地基的使用功能。因此,当软土层较厚的时候,同时对地基沉降量与承载力具有较高要求时,可以结合使用加筋垫层与深层搅拌桩的处理方法,加强对软基进行处理,使其达到设计要求。在应用加筋垫层处理方法的时候,可以使水泥土桩和桩间土的作用特性得以发挥,增强地基的承载力,减小地基沉降量,取得良好的设计效果。

(五)强夯法

此种方法主要就是利用一些重物对软基进行强夯操作,提高软基的密实度,增强软基承载力,减小地基沉降量。一般而言,此种方法主要适合应用在一些粘性土、素填土、杂填土等地基中。在进行施工之前,必须开展相应的放样测量,对夯实间距与位置进行确定;同时尽可能夯实三遍,自两侧向中间展开,当其夯实量为1-2cm时,即可停工。

(六)加载预压排水固结法

此种方法主要就是事先对地基进行加载,之后利用排水体进行相关的排水,让地基土进行固结,进而增强地基的承载力,同时减少地基沉降量。在进行排水的时候,主要包括两种方法:袋装砂井法与塑料排水法。在应用袋装砂井法的时候,经常需要铺设土工布加筋垫层,不仅可以进行横向排水,还可以对不均匀沉降进行均化。在应用此种施工方法的时候,如果存在着袋装砂不密实的情况,就会导致袋装砂在孔中进行下沉,出现砂井上部脱空的情况,无法和砂垫层进行有效的连通,达不到排水的目的,所以,一定要注意施工质量,保证施工的有效进行。塑料排水法的施工速度较快,取得的施工效率也较高,基本上不会影响地基的稳定性,具有一定的抗折能力,在施工中得到了广泛的应用。

二、工程实例分析

(一)工程概况

某市政道路工程,全长为4.7km,路面的宽度为50m,设置为双向六车道,是城市的一级主干道。该道路软基路段的长度为2.5km,差不多已经是全长的二分之一,软基处理成为了此项工程的主要控制工作之一,所以,设置了相关的试验段,开展动态设计与信息化施工。施工现场地面的上部是人工填土,厚度大概为0.5m,密实度较差。下层为淤泥层,其厚度为10-15m,具有较强的压缩性和较低的透水性,淤泥中各项物理力学指标见表1。

(二)软基处理方案

此道路工程是城市的一级主干道,管线较多,一些污水管道和雨水管道的埋深也比较大,具有一定的沉降敏感性,属于填方路堤。为了使路基两侧的污水管道、雨水管道埋设之后,地基沉降量不超过10cm的要求,在确保施工质量的基础上,尽可能降低施工成本。通过对相关处理方法的比较,见表2所示,在此工程中,对于非机动车道和人行道软基处理时,采用粉喷桩复合法,对于机动车道软基处理时,采用袋装砂井配合堆载预压排水固结法,其相应的设计参数:渗透系数不小于1×10-1cm/s;砂垫层厚度为30cm,含泥量低于5%;碎石垫层厚度为70cm,含泥量低于5%,最大粒径不大于2cm;排水量不小于40cm3/s。袋装砂井直径设置成70mm,间隔距离是1.2m,设置成三角形,水泥搅拌桩的直径设置成500mm,间隔距离是1.0m,同时也设置成三角形,将袋装砂井与水泥搅拌桩穿过淤泥层与淤泥夹砂层,之后进入粉质粘土层,其砂垫层的厚度为0.5m,通常情况下,应用一层单向土工格栅加筋,如图1所示。在该道路工程中,大概有40%路基进行粉喷桩复合法的处理,大概60%路基进行袋装砂井配合堆载预压排水固结法的处理。

(三)处理效果

为了验证此种施工方法的可行性,可以在道路中心、两侧、路肩、坡脚处进行一些观测,通过埋设总沉降盘、孔隙水压力计、水位计、测斜管等,观测得到一些数据。

通过有关观测,可以得到结论如下:一是,袋装砂井法处理段,其总沉降量主要集中在道路中间,为1269mm;粉喷桩法处理段,其总沉降量主要集中在交界处,为254mm,大概是道路中心沉降量的五分之一;在填土荷载作用下,两种处理方法之间存在着很大的差异,导致在沉降量大小上也有着一定的区别。二是,袋装砂井法处理段,其地基预压范围主要是由填土高度决定的,压缩量主要取决于深度的大小,压缩量在80%-85%的时候,主要集中在地表下8m之内,主要指的就是粉质粘土层13-16m之上的淤泥层与淤泥夹砂层中。三是,将两种处理方法进行对比可以看出,粉喷桩法的压缩量主要集中在地表下15-18m之内,压缩量的大小和深度没有关系,主要由粉喷桩法施工质量决定。四是,各个测点孔隙水压力均是由填土高度决定,随着其不断增大而增加,最大可以达到30kPa,在加荷间歇期,其逐渐消散,并且在加载的435天之后,土层固结程度就可以完成85%-95%。

结束语:

总而言之,市政道路软基施工具有一定的技术难度,如果不好好处理,就会影响道路的使用功能,无法实现道路工程建设的经济效益与社会效益。现阶段,随着新技术、新材料的不断发展与进步,对于软基的处理方法也越来越多,但是,在实际施工中,还是存在着一些不足,一定要予以综合考虑,确保实现预期的施工效果。通过对工程实例的分析,了解了软基处理方法实际应用的过程与效果,进而对相关方法有了深入的了解,为以后相关施工项目的开展提供了可靠的参考依据。

参考文献:

[1]杜友义.市政公路软基处理应用分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012(04).

[2]王冲凯,秦振书.公路工程中软土路基施工技术的探讨[J].经营管理者,2010(15).

[3]张玉川,郭建祥.龙溪隧道施工地质条件分析及施工对策[A].第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C].2009年.

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