论市政道路软基处理方法
摘要:市政道路和高速公路之间是存在巨大差异的,市政道路施工建设过程中如果遇到软基,怎样有效的进行软基处理是市政道路施工建设的重点研究对象。如果无法正确有效的处理,会造成地基失稳情况的出现,而造成道路发生较大程度的沉降,影响市政道路的正常使用。简述我国市政道路软基的处理现状,并就使用频率较高的处理方法,做了简要分析。 关键词:市政道路;软基处理;地基处理 1 引言
近些年来随着我国城镇化进程的不断加快,对公路建设有了更高的要求,为了对建设规模和干预形式进行分析,需要提前做好准备工作,明确地质因素的变化形式。软土地基是市政道路施工过程中常见的问题,软土地基中的含水量比较大,土壤的渗水性比较弱,土壤的承受能力不足,在外力的作用下,软土地基很容易发生沉降或塌陷问题。如果软基处理不当,必然会影响道路施工质量,影响道路行车的安全性。基于此,在市政道路施工过程中,需要率先对软土地基进行科学的处理,以科学有效地夯实软土地基,增加软土地基的承载能力。当前软土地基的处理方法是比较多样化的,包括换填作业法、排水固结法、砂垫层法等等。 2 软土地基处理方法不当的危害
随着经济发展速度的加快,城乡一体化进程的加快,市政道路的施工范围越来越广。在市政道路的施工过程中,极有可能会遇到软土地基。软土地基作为一种具有特殊性质的地基,其自身的承载能力及荷载等,都难以满足市政道路施工的需求。因此,在市政道路施工过程中,必须率先对软土地基进行科学的整治。但由于人们对软土地基的重视程度不够,或者在软土地基的处理中,所采用的方法不科学等,都使得软土地基的处理效果不佳。一方面,在市政道路工程施工过程中,若没有科学的处理软土地基,则很容易引发地基的沉降问题。在施工前发生地基沉降,可能威胁着地表上的机械设备乃至施工人员。在施工结束后发生地基沉降,则势必会造成施工材料的巨大浪费,影响施工进度。另一方面,在软土地基的处理过程中,可能部分软土地基在短时间内不会发生沉降问题。但随着软土地基中含水量的增加以及自身渗透性的减弱,则很容易引发地基沉降。比如一些市政道路已经投入使用一段时间,但由于在施工过程中没有科学处理软土地基,就容易为市政道路埋下安全隐患。在水泥混凝土或者沥青混凝土等材料的重力作用下,在车辆过载过速的作用下,市政道路的地面塌陷问题随之而来,轻则造成市政道路施工成本的增加,重则可能直接威胁过往车辆及驾乘人员的安全。可见,在市政道路施工过程中,必须运用科学的方法来处理软土地基。 3常见的市政道路软基处理方式 3. 1 换填垫层处理法
换填垫层处理法是比较常见的一种市政道路软基处理方式,因为工艺比较简单,将路基当中的软土层通过人工施工的方式或者是机械开发的方式,添加一些砂石凳材料,利用压夯的方式将其处理为压缩性的高承载能力垫层,再按照不同换填方式对其进行处理,即可提升软基的实用性。 3. 2 堆载预压法
堆载预压法主要是在工程开始施工之前使用,利用一些略超过设计荷载的荷载对软基进行预压处理,提升基地固结沉降的速度,可以有效解决地基不均匀沉降问题,提升地基强度。工后的沉降要和建设的基本需求相适应,保证强度指标
和设计的指标一致以后再进行路面施工。 3. 3 加载预压排水固结
该施工方式在地基处理中的应用,需要先对地基进行加载处理,之后通过排水体实现地基排水,提升其承载能力,降低不均匀沉降的发生几率。前些年我国常用的排水体通常都是袋装的砂井,在顶部位置铺设土工布加筋垫层,不仅可以将其作为横向的排水通道来使用,还可以降低不均匀沉降的产生几率,其施工示意图如下图1所示。袋装砂井质量会对工程的实际施工质量产生影响,若袋中的灌砂密实度不达标,将其放进孔中之后,砂遇到水即会出现沉降,导致砂井上端出现脱空,不能和砂垫层相互连通,影响水分的正常排出。对这些特点进行分析可发现,袋装砂井在未来的一段时间内必然会被塑料的排水带代替,和袋装砂井对比发现,塑料排水在施工速度以及施工效果方面都要好于传统的袋装砂井,在对软土路基进行处理时,可以起到更好的效果。
图 1 软基处理工序示意图 3. 4 强夯法
强夯法是将10t以上的重物,通常是重锤,从10m以上的高空中通过自由落体的方式砸下,反复的对土体进行夯击,保证土体完全压实,提升软基的硬度以及软基承载能力。该处理方式通常情况下比较适合在非饱和或者是粗颗粒的土壤中使用。从实际使用经验来看,如果在饱和度比较高并且土性比较粘的土中使用,效果不够理想。在淤泥或者是泥质土中使用,基本没有效果。 3. 5 加筋法
针对软基进行处理的过程中,可以按照水平方向铺设加筋材料,可以根据工程的实际情况来确定使用基层加紧材料。以填料的负荷作为基本工作出发点,构成厚度比较合理的加紧垫层,该处理方式可以从根本上提升地基承载能力,提升的地基盈利的均匀化和细致化,控制土基当中的不均匀沉降,使其保持在最低的范围内。和大厚度的软基相比,联合使用加筋垫层和水泥深层搅拌桩进行工程建设,可以提升地基加固效果,融合了多方面的地基处理优势,提升软土路基实用性。
4 市政道路软土地基处理设计与计算
由于软基工程的施工需要依照非常精密的数据,稍有差错就会造成不可估量的工程损失。本来将针对这一重要问题,重点分析堆载预压设计、竖向排水体设计的内容。 4.1 堆载预压设计
堆载预压在道路建设工程行业中有着比较严格的定义,主要指的是软基表层上方在理想条件下能够支撑的最大竖向荷载量。具体来说,堆载预压只是一个统一概念,还可以往下继续分类:等载预压、超载预压。其中前者指的是预压荷载和永久荷载基本一致,即等载预压。而一旦超过了永久荷载,就称为超载预压。所以在堆载预压的设计上一定要好充足的准备,一旦出现超载情况后,则需要有后续手段来保障软基沉降量不会出现较大的变化。这样才能保障整个软土路基的施工质量,在竣工之后不会出现路段塌方的恶劣事故。 4.2 竖向排水体设计
市政道路的软基处理过程中,非常重要的一点就是竖向排水体的设计,由于先天地质的含水性能并不是一成不变的,在往后运营过程中也可能会出现渗漏水的现象,所以在软基处理的过程中,必须充分做好排水的应对措施,否则就会使得软基含水量过高而导致沉降量大幅改变,整个市政道路软基将会出现崩裂甚至坍塌的重大事故。竖向排水体的设计过程需要经过几个复杂的工序,基本有如下三个:普通砂井、袋装砂井以及塑料排水板。在这三点中,塑料排水板的施工工序相对简单,而且在工程造价上能够非常有效的节约经济,与此同时还能使得软基质量有所保障,在市政道路软基工程的建设中被广泛采用,而袋装砂井通常是备选方案,只有在塑料排水板无法施工或者由于地质性能不佳而不宜采用的情况下才被采纳,普通砂井则是所有排水体设计必备的,而且数量众多,所以在设计上务必保障工序的完整性以及一定的经济性。
结语
基于市政道路施工形式的特殊性和复杂性,在后续干预过程中,必须及时对影响因素进行分析,确定合理有效的处理方式和干预标准。市政道路施工对区域性经济发展有重要的作用,要结合区域的土质、地质等因素优化处理形式,考虑到技术应用的特点和结构,合理选择处理方法。此外基于软基条件的特殊性,工作人员必须从新龙街道路的施工现状入手,确定最佳控制标准,达到提升市政道路施工水平的目的。 参考文献:
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