城市道路中软基处理的应用分析

2021-02-21 09:02林颖艳
新视线·建筑与电力 2021年9期
关键词:软基处理城市道路应用

林颖艳

摘要:我国道路建设发展至今已经取得了非常不错的成就,为我国基础建设的快速发展贡献了非常大的力量。伴随着城市建设步伐越来越快,道路建设项目越来越多,为了推动我国交通枢纽建设的不断完善,城市道路的施工质量尤为重要。在城市道路施工建设当中,软土地基是一种常见的地质类型,这种地基不但空隙比较大,硬度差,而且渗透性能也不好,如果不加大施工技术研究,那么必然会对城市道路施工建设的整体质量造成不良影响,甚至埋下巨大的安全隐患,对城市道路的结构造成不良影响,威胁行车安全,从而造成极其严重的后果。因此,城市道路建设施工企业必须要重视软土地基施工处理,从而保障城市道路的使用寿命及性能。

关键词:城市道路;软基处理;应用

引言

我国整体经济建设最近几年发展非常迅速,离不开各行业的支持和政策的扶持,同时改善我国民生。软土地基不利于城市道路的稳定性,会导致城市道路的损坏,影响道路的安全。为此,如果城市道路建设过程中出现软土地基,就会采用施工相关施工技术改变地基的性能,满足城市道路的建设需要。

1软基特点

1.高含水性和高压缩性:天然含水量高是软基最基本的特征,天然含水量大于液限。软基高含水性的基本特性决定了软基具有高压缩性、低强度的性能,因此软基的空隙率较大,易被压缩且不稳定。2.低透水性:软基的渗透性低,软基的液限没有可以区分性的特征,使得道路沉降时间长且初期的空隙水压力较大,影响结构稳定。3.固结速度缓慢:固结是指土体受到荷载作用,起初外力全部由孔隙水压力承受,当水分逐渐排出,土骨架逐渐承受荷载而产生有效应力,这种孔隙的压力减小有效应力增大的过程称为土的固结。在荷载的长期发展作用下,土体的体积会随时间开始发生变化,体系的水压力逐渐减小,土体逐渐被压缩,因为软土透水性低、排水较缓慢、空隙水压力的消散缓慢,因此土体固结速度缓慢。

2软基造成的危害

软基的主要危害之一就是其承载力低,变形量较大,尤其是不均匀的变形量较大,并且其变形平衡稳定的时间相当长,几年乃至几十年。城市道路路基的高强度与其稳定性将会对基层、表面以及道路延伸的使用寿命产生直接的影响。假若城市道路路基基层处于软土路基上,在重型荷载的相互反复作用下,路基土壤就有可能被挤进路基底部,降低路基的硬度,从而造成路面受到严重的破坏。底下的软基必须进行处理,否则即使道路表面压实度达到要求,弯沉却难以达标,就会造成沉陷和开裂。短期可能看不出来,时间一长就会显现。

3城市道路中软基处理的应用

3.1采用真空预压法处理软土地基

在软土地基上铺设砂砾,砂砾要具有良好的透水性,避免产生积水。砂石铺设完成后,还应覆盖防渗膜。选用性能达到工作标准的设备,在膜内形成真空操作区。真空层预压法在软土地基中形成负压层后,在荷载作用下,土体承受负压,既可收紧土体,又可防止土的压实破坏地基结构,因为许多软土基础方法在应用过程中会产生剪切力,破坏土体结构,影响土体结构的整体稳定性。

3.2CFG桩施工质量控制措施

1.结合当地的施工地质条件和具体的情况,合理地确定CFG成桩作业工艺,严格做好各个环节的管理和控制,只要是任何环节存在问题,都会影响施工的质量。不同地质条件和环境的施工,采取的成桩工艺有着明显的差异。因此,要想保持成桩工艺合格,就要做好勘探结果的严格管理和控制。2.保证褥垫层结构的质量合格。褥垫层作业环节,应该选择使用中砂、粗砂、级配砂等达到工程要求,硬度与强度符合标准,禁止使用卵石结构,最大粒径控制在3cm以下,其厚度为桩体直径的40%-60%,摊铺施工结束后,开始静压作业,保证整个结构的铺设施工达到均匀的标准。3.进行提钻、拔管的速度管控。从实际案例分析发现,如果拔管速度比较慢,会导致浆液不能达到均匀性的要求,而速度过高,会造成桩体直径减小、缩颈断桩等问题。一般来说,拔管速度为1.2-1.5m/min能够达到标准要求。成孔作业环节,根据需要保证泵送速度与拔管速度相同,禁止出现提前拔管的情况。

3.3粉喷桩技术

采用粉喷桩技术处理软土地基,使地基的表面具有较强的抗压性。在具体的施工过程中,就是发挥固化剂的作用,在特殊的压力作用下将固化剂逐渐压入地基中,固化剂与水产生化学反应后,使得软土地基产生固结。软土地基的土壤中有较高的含水量,将其中的水分排除一些,可以起到加固作用。在城市道路施工过程中对软土地基进行排水作业,在压力作用下将土壤中的水分排出,同时进行砂垫层施工,可以有效地避免软土沉降,提高地基的稳定性。

3.4堆载预压处理技术

该技术通过对软土增加荷载,能够让软土地基固结沉降,提升软土地基的强度,直到高于设计的强度需求,以及确保后续施工工序的顺利展开。在软土地基达到标准强度之后,再将荷载除去。使用该方法对地基进行处理,一般并不会有比较大的沉降出现,因此地基会比较稳定,在施工过程中,为了控制成本,也可以使用回填土来作为堆载材料。而在堆载的工作中,需要采用分层分级增加荷载的方式,并且要对荷载进行严格的控制,防止有严重的剪切破坏出现,避免对地基强度造成影响。

3.5灌浆法的应用

针对城市道路当中软土地质非常严重的路段,可以运用灌浆法来进行处理。这种方式的应用,主要是要求施工人员依据电化学原理,采用粉喷法将水泥砂浆灌送进软土地基的孔隙当中,以此使其松散的土层性质得以改变,使软土地基的强度能够得到提升。这种方法操作起来比较简单,所以在城市道路工程的软土地基处理当中应用也越来越广泛。不过,施工人员应该注意,在进行灌浆操作时应该选择使用性能良好的电钻,并且要严格依据设计来固定好灌浆的位置,严格控制所灌入的水泥砂浆的量。

3.6置换法

置换法又含振冲置换法、换填法、夯(挤)置换法。就是把那些表层不良的土壤路基和泥土全部进行挖掘回填出去,然后再再次回填那些具有较佳压密特性的土壤,并对其进行一次填土壓实或二次填土夯实,形成一个良好的具有支撑力的土层。从而大大改善了路基的承载力,增强了其抵抗变形的保护能力及稳定性。置换法适用于软弱路基上的填方工程。

3.7振冲碎石桩

振冲碎石桩是用碎石材料或碎石直接填筑桩基,不仅可以改善地基的排水条件,而且可以加速地基振动时超静孔隙水压力的消散速度,地基的抗震和防止液化问题均有较好改善,同时桩间土的固结也更快,强度更高。由于振冲法在施工中,特别是在粘性土施工中,污水和污泥的排放量较大,故在人口稠密或无污泥的情况下,使用有一定的限度。对较厚的软土地基,由于桩间土的侧限阻力低而使桩体难以获得必要的密实度,桩间土的挤密效果也较差,并且还有较长的时效作用,因而加固效果不是太好。

结语

对于软土地基处理方案,必须注意不同断面之间的过渡处理,以减少沉降差异。如果单一处理方案不能满足软土地基的稳定和沉降要求时,也可以考虑多种处理措施组合运用。

参考文献

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