浅谈市政道路软土地基施工处理

摘要:由于软土地基本身存在一定的缺陷,因此在施工的过程如果不给予加固,就会影响到市政道路的耐久性。本文以垫层法、抛石挤淤法、排水固结法、真空预压法、灌浆技术以及粒料桩和加固土桩这六种常见的方法为例,浅谈市政道路软土地基的施工处理。

关键词:软土路基　市政道路　加固

在市政道路的施工过程中时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,因此当路基修筑在软土上就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,例如在施工过程中出现的路基塌滑或者是开裂;市政道路运营过程中出现的大量下沉、路基下沉以及滑移等现象,这其中最为严重的就是路基整体上的坍塌,在音响市政道路结构的同时,危害到工程安全和交通安全。因此,保证对软土地基的,加固处理就具有十分重要的现实意义,笔者在下文中简单介绍几种常用的软土路基加固方法。

一、垫层法

在对软土地基进行加固中所使用的垫层法,主要用于软土地基的浅层处理方法,其中包括加筋碎石垫层法、换土加筋垫层法以及换土垫层法,其主要用于冲填土、淤泥质土以及淤泥等软土地基上的浅层处理,先利用机械或者是人工的方式就路基下的软土挖除,然后将其换填为一些强度较高的粘性土或者是卵石以及砂石等材料。在具体的施工过程中一般都是先将软土层中的淤泥以及腐殖土进行清除,一般清除厚度在80cm左右,然后最好是分为两层进行换填,在底层填上40cm的卵石、上面是40cm的砂石,这样分层压实所起到的加固效果要明显的多。

二、抛石挤淤法

抛石挤淤法主要用于一些常年积水的低洼地带,这些路面的排水施工比较困难,其表土层的厚度较薄,且呈现出流动的状态,还包括一些片石可以沉到底部的泥沼以及厚度小于3m的软土路段。在该方法中所抛投的片石,其粒径最好不要小于30cm,即使包含粒径小于30cm的也不能超过总含量的20%,在具体的施工过程中要先从路堤的中部开始,先向前投,然后在依次往两侧展开,从而将淤泥从两侧挤出,在此基础上再用重型压路机反复碾压直至压实,上面再铺设一层反滤层,最后填土碾压,这种加固方法所取得的效果也是很明显的。

三、排水固结法

该方法适用于饱和粘土,有机质粘土的地基处理。排水固结法的排水系统由水平排水砂垫层和竖向排水体构成,主要起到改变地基原有排水边界条件,缩短地基孔隙水的排水距离,加速软土地基固结过程的作用。当软土层较薄且靠近地表或土的渗透性较好,施工期较长时,可以在地面铺设砂垫层而不设置竖向排水体。水平砂垫层厚度一般为50era,采用中砂或粗砂,有机质含量不大于1%,不得含有粗块和其他杂物,含泥量不得超过5%。水平砂垫层宽出路基两侧各Ira,并确保排水畅通。竖向排水常选用袋装砂井或塑料排水板。塑料排水板法的施工机具主要是插板机。竖向排水与水平砂垫层应连通,施工前应先铺30cm厚砂垫层,3%～4%横坡,然后施工竖向排水体。对塑料排水板(袋装砂井)处理软土路基,地基固结较好,状态正常,它既有排水固结的作用,又能起挤密地基作用,且施工设备简单。

四、真空预压法

真空预压法处理地基时。首先在原地基表面铺垫一定厚度(通常为40,50era)的砂垫层作为水平排水体,然后在土体中打入袋装砂井或塑料排水板(以下统称砂井)作为竖向排水体,再将不透气的薄膜铺设在需要加固的软土地基表面砂垫层上,薄膜四周埋人土中。通过抽真空装置产生负压,再借助于埋设在砂垫层中的管道,将薄膜下土体间的空气抽出,使其形成相对负压,由于砂井渗透性较大,该负压能够传递到砂井中,并且在砂井和周围土体之间形成孔压差,使土体中的孔隙水流人砂井并被排出,以达到固结。由于真空预压对于密封性的特殊要求,该法主要适用于能在加固区形成(包括采取措施后能形成)稳定负压边界条件的软土地基,如淤泥质土、淤泥、素填土、吹填土和冲填土。一些实际工程证明,对于砂层和粉煤灰,采取措施后也能获得所需的真空度。

五、灌浆技术

灌浆就是要让水泥或其他浆液在周围土体中通过渗透、充填、压密扩展形成浆脉,由于地层中土体的不均匀性,通过钻孔向土层中加压灌人一定水灰比的浆液,一方面灌浆孔向外扩张形成圆柱状浆体,钻孔周围土体被挤压充填,紧靠浆体的土体遭受破坏和剪切,形成塑性变形区,离浆体较远的土体则发生弹性变形,钻孔周围土休的整个密度得到提高,另一方面随着灌浆的进行,土体裂缝的发展和浆液的渗透,浆液在地层中形成方向各异、厚薄不一的片状、条状、团块状浆体,纵模交错的浆脉随着其凝结硬化,造成结石体与土体之间紧密而粗糙的接触,沿灌浆管形成不规则的、直径粗细相间的桩柱体,这种桩柱体与压密的地基土形成复合地基,相互共同作用起到控制沉降、提高承载力的作用。

六、粒料桩和加固土桩

为提高地基承载力,在需进行地基处理的范围内由碎石、砂砾等松散粒料做桩料,采用专用机械设置成较大直径的桩体,对地基起置换作用。粒料桩适用于松散砂土、粉土、粘土、粘性土、素填土、杂填土、以及对变形控制要求不十分严格的饱和软粘土地基的加固或置换。桩通常采用正三角形布置,桩径采用40era一100cm,桩顶设60em级配良好的砂砾或碎石垫层。专用机械常采用振动沉管机、水振冲器等施工。