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摘要:近年来,我国经济快速发展下,城市化水平大大提升,市政道路工程建设项目不断增加。在道路施工中,路基作为主体部分,其施工质量必须严格控制,才能满足道路质量和行车安全要求。文章分析了市政道路软土路基特点和性质,以及在其处理中需要考虑的因素,探讨当前处理软土路基的技术方法,为今后施工提供参考。
关键词:市政道路;施工;软土路基;特点;处理技术
软土路基情况在市政道路工程施工中比较常见,如果施工中处理不当,则容易引发不均匀沉降、路堤滑坡等问题,不利于行车安全。因此对软土路基必须形成科学认知,能够根据其特点,以及工程建设要求等,采取合理的处理技术方法进行加固。运用恰当的处理方式,不仅可以保证道路使用寿命、性能,同时利于节约成本。因此,不断提高软土路基处理技术,可以加大对工程质量的保障,满足公路现代化建设需求。
1.软土路基性质和特点
软土的主要类型有杂填土、高压缩土等,在气候潮湿的地区比较常见,其土粒空隙大、含水量高,因此施工中易沉降,出现泥土难凝固等情况,严重破坏市政道路路基。首先软土路基具有各向异性,在施工中遇到的软土路基,其积累过程是相当长的,一些黏土部分分层明显,沉淀土层显示着不同年代地质。因此需分析土质结构,明确土层之间关系。软土路基的特殊性下,各层土层各向同性明显,且复杂的土层结构也导致土层之间存在各向异性。
其次是抗剪强度低,软土路基土质容易出现粘性,受自身结构影响,会降低土质抗剪应力能力,地基则需要承受相当大的荷载。一些部位的荷载较小,受沉降力度影响,会导致路基有裂缝产生。
最后,其塑形变化大,软土内部存在部分缝隙,需要不同软土方向合理调整内部位置,使软土结构更加紧凑。土层压缩之后,受一些因素影响其形体会产生变化,需结合原有荷载结构处理软土路基结构,重新处理路面严重损坏的路基,保证顺利完成施工作业[1]。
2.市政道路软土路基施工存在问题
2.1路基强度弱
市政道路软土路基处理中,由于其含水率较高,会降低路基稳定性和凝固土质固结系数。同时,由于软土孔隙率大,难以保证地基稳定性,受外力作用路面会坍塌变形、道路沉降。同时市政道路施工对施工质量有着标准要求,需要提前模拟预测路基强度和寿命,满足设计要求。
2.2边坡稳定性差
软土路基土质相对松散、压实度低,在雨水冲刷作用下,容易破坏路基结构,影响到路基稳定性和路基边坡结构。因此在施工中需保证边坡路基结构足够稳定,通过实验检测保证路面压实度达标。在发生边坡路基结构存在问题的情况下,合理调整工序提升压实度。
2.3不均匀沉降
在道路工程软土路基施工中,路面压实度不均匀是常见问题,这一现象会影响到路基表面稳定性。其主要原因就是施工中路面压实度控制不到位,具体施工中需要采取合理的施肥方法,并做好防雨水冲刷措施,全面保证路基稳定性,减少软土路基不均匀沉降现象[2]。
3.市政道路施工中软土路基处理考虑因素
3.1实际地基状况
软土路基的土质条件、地基构成是存在差异的,一般其土质条件方面,土质粘性往往较大,需要压实处理软土路基,处理中最大程度上减少对地基的扰动。如果是砂性土质,可以采用挤实砂桩法和振动压实发改善土质,该过程中尽量避免扰动过大,否则会过度降低粘性土质强度。软土路基的地基构成也存在差异,软土层比较浅的情况下处理地基表层即可,处理前需要开挖换填构造物。如果软土路基较厚,需要采取更合适的方法加以处理,提高其强度和稳定性。
3.2道路建设等级要求
市政道路工程施工中,其等级要求越高需要的平整度也越高,在处理软土路基中需采取有效的处理措施。一些项目则等级要求比较低,施工中可以先简单铺填路面,路基沉降后进行路面施工,以节约施工成本。施工中要注意公路形状这一影响因素,在设计和处理中严谨考虑路基设计宽度、高度。可以采用换填法处理路堤,但需注意不适合用于宽而低的路堤工程,否则会引发不良后果产生局部破坏。因此路堤设计中必须把握好路堤宽度、高度,以保证处理成效。
3.3施工周围环境
市政道路施工还会受到周边环境的影响,处理地基过程中会产生振动和噪声,还会影响到地下水水位,因此施工中要选择合适的软土路基处理方法。在处理较高路堤的情况时,要注意施工至到直击出现大的隆起、沉降,其周围有其它建筑物的情况下,需考虑整体沉降量。同时还应加强控制剪切变形,对周边房屋建筑采取保护措施再进行路基处理。
4.市政道路施工中软土路基处理技术及应用
4.1密实法
密实法应用中,是在荷载作用下,处理软弱饱和土或者松散非饱和土,不断减小土体的孔隙体积,加强地基土承载能力、土体密实度,同时降低土体的压缩性。通过改变土的密度提升承载力,操作中土体的密度主要与预压荷载大小、预压周期相关。
(1)堆载预压法
利用堆载预压法处理软土路基时,利用填土和砂石等中午对地基施加预压荷载,排除路基中的孔隙水,使土体结构固结。加固处理后,上部堆积荷载值决定着土地基承载力,其原理不用于真空预压,真空预压处理中可以一次性加大荷载到最大值,但土体不会加大剪应力,因此不需考虑地基剪切破坏问题。而应用堆载预压法需考虑土体结构会受到的加荷速率影响。一般会采用分级方式施加荷载,间隔一定周期观测桩体竖向变形、边桩位移和孔隙水压力等。一般在淤泥质土和冲填土等软土路基使用预压法,如果路基为薄纱层粘性土,则可不设置纵向排水通道也可保证固结成效良好。
真空预压法
该方法以大气压力作为预压立在,在加固场地表面铺设透水砂垫层,上面铺盖不透气密封薄膜,用真空装置臭气其中会产生一定真空度,土体中产生负的孔隙水压力,受膜内外压差影响可以固结土体[3]。
4.2表层排水法
表层排水法应用中,需要在路基填筑之前,先在路基表面挖出沟槽,以将其中多余地表水排出,沟槽还可发挥盲沟作用。然后施工人员使用透水性良好的土质回填,一般该方法应用在含水量大、土质好的软土路基处理中。
4.3灌浆法
灌浆法应用了液压、气压和电动化学方面原理,在各种介质间裂缝、孔隙中注入具有充填性、胶结性的材料,来加大其强度和密实度。通过灌浆法可以加固结构,同时发挥防渗作用。施工中,不仅要保证灌浆对象模量、强度,还需保证工程整体稳定性,能够同时降低渗透性、截断水流。
4.4化学药剂方法
这种处理方法是选择化学药剂或者水泥乳浆,将其注入土中使土逐渐固结,同时降低地基透水性、加大地基强度。化学药剂处理法主要可以组织水体渗透,使开挖面更加稳定,一般会采用单管筛网方式、单管钻杆方式和套管单相方式等注入方法,药剂主要是水玻璃系药剂合用酸性材料硅胶,可以保证固结物呈中性。
结束语:
对于市政道路工程施工中常见的软土路基问题,需结合道路工程实际情况分析,选择合理的处理技术和方法,科学按照规范施工,以保证软土路基处理成效,提升道路施工质量和效率,满足城市化建设需要。
参考文献:
[1]林军转.市政道路施工中软土路基处理技术探析[J].建筑工程技术与设计,2015,(15):1138.
[2]陈永照.市政道路软土路基处理技术浅析[J].价值工程,2019,38(28):220-221.
[3]蒋晓光.刍议市政道路施工中软土路基处理技术[J].中国房地产业,2020,(10):204.