谈市政道路软土路基的处理方法

2015-10-21 17:10李梅良
建筑工程技术与设计 2015年33期
关键词:路基沉降软土路基处理方法

李梅良

【摘要】在市政道路建设的过程中,经常会遇到各种软土路基,软土一般是在流水环境中沉积而成的,带有粉砂等颗粒,并且具有明显的层理,地区的差异性较大。市政道路建设关系着城市交通安全以及城市发展等重要方面,而在道路建设中,如果对软土路基的处理不能满足道路相关的技术和质量要求,很容易使路基的稳定性变差,从而出现道路变形、沉降等一系列问题。 对于软土路基的处理是市政道路建设的重要环节, 这就需要我们了解软土路基的特点, 并针对其特点找出合适的处理方法。 本文结合软土地段的实际情况,介绍对软土路基的施工、处理技术以及各种处理方法所适用的土质。

【关键词】市政道路;软土路基;路基沉降;处理方法

前言:

随着我国经济的城市的发展,我国在交通运输行业尤其是市政道路建设方面也有了迅猛的发展,但是市政道路迅猛发展膨胀的同时其施工建设过程中却有着各种质量问题的出现。作为道路建设的一部分,市政道路路基的建设也显得尤其重要,因此,对于市政道路路基的的处理方法也是整个市政道路建设的重要部分,在市政道路路基的问题中又以软土路基的沉降最为严重和常见。而且当前市政道路的路基沉降问题尤其是路基出现的不均匀沉降,会导致市政道路质量问题出现,影响到市政道路的正常运输和使用。因此,对于市政道路路基沉降的问题分析以及其处理方法的探讨,是有着其必要性也有着其必须性,这能够使得市政道路正常运行使用,也能够发挥出其最大的交通运输作用,这对于国家城市发展以及社会文明进步都有着极其重要的现实意义。

1市政道路软土路基的特点

市政道路软土路基主要有以下几个特点:含水量高、孔隙较大、压缩性高、透水性差、结构性明显以及抗剪强度低等。软土的成分比较复杂,主要由粘土粒組、粉土粒组组成,并且含有大量的碳酸盐以及蒸发盐等化学物质,同时还包含腐殖泥碎屑等有机物质,在不同的地址环境下会呈继伟絮状结构。软土的含水量一般在35~80%,空隙比一般为1~2。软土的压缩性随液限的增大而增大,其渗透性小,因此土层在自重或荷载作用下达到完全固结所需要的时间是很长的。软土的结构性明显,当受到震动或挤压后,土体絮状结构的连接收到破坏,土的强度显著降低,甚至会呈现流动态。当软土收到扰动后,随着静置时间的延长,其强度会逐渐恢复。我国软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa,在荷载的作用下,若软土路基能排水固结,则其抗剪强度将发生显著改变,并且排水固结的速度越快,其强度改善的效果越明显。

2市政道路软基处理的常用方法与适用范围

对于市政道路建设过程中遇到的软土路基有许多处理方法:

2.1高压喷射注浆法高压喷射注浆主要是利用钻机,将带有分最的注浆管钻进图层的预定位置处,用高压设备使浆液或水以20MPa左右的高压液流状态从喷嘴中喷射出来,以此冲击和破坏土体。当能量大、速度快,并且呈脉动状的喷射流的动压超过土体的结构强度时,土粒变回从土体中剥落。部分细小的土粒会随着浆液冒出地面,其余土粒会在喷射流的作用下,与浆液搅拌在一起,并有规律的重新进行排列。待浆液凝固后,便会在土中形成一个固结体。这种方法主要适用于软弱图层,如冲(洪)积层、残积层和人工填土等。

2.2排水固结法排水固结法是指先在地基中设置砂井等竖向排水体,再利用建筑物本身的重量分级逐步进行加载,或者也可以利用其它重物对场地进行预压堆载,使土体中的孔隙不短减小,排出孔隙中的水,令地基发生固结沉降,同时逐步提高土体的抗剪强度。排水固结系统由排水系统和加压系统两部分组成:排水系统主要用于改变地基原有的排水边界条件,缩短排水距离;加压系统主要用于使地基土中原有的效应力增加,从而产生固结。

2.3挤密法挤密法是利用挤压或振动的方法,将砂石材料挤入软土路基中,由此提高软土路基的抗剪强度。对于疏松的砂土来说,在挤密砂石的成桩过程中,装套管挤入砂层中,将该处的砂挤向桩管四周,从而使四周变得紧密。利用挤密法加固的主要作用在于:降低孔隙比至临界值,以防止由于砂土振动而液化;形成高强度的挤密砂石桩,极高地基的强度以及承受力;减小地基的沉降量。

2.4换土填层法有些时候,软土地基的承受力和变形不能满足工程技术的要求,若此时软土层的厚度又不是很大,就可以将软土层的部分或全部挖走,然后分层填筑其他稳定性高、无侵蚀性的材料,例如砂、素土、灰土、粉煤灰等。在填筑后还要将地基压实至要求的密实度,以确保路基的稳定。这种方法被称为换土填层法,其主要作用包括:提高地基的承载力,减小沉降量,加速排水固结等。换土填层法主要适用于淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基,以及对暗沟、古井、古墓等进行浅层处理。

2.5深层搅拌法深层搅拌法是指将水泥等材料作为主要固化剂,通过特殊的机械,在地基深处将软土与固化剂进行强制搅拌,通过固化剂和软土产生的物理、化学反应,使软土结合成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。这种方法主要适用于淤泥质土、粉土以及含水量较高且的粘性土地基。

2.6粉喷桩加固法粉喷加固法的施工要根据设计要求的配比以及实测的各项施工参数进行试桩来确定,一般试桩为5根,通过试桩来确定钻进速度、搅拌速度、喷漆压力、单位时间喷粉量等参数。这种方法主要适用于淤泥质土、含水量较高的粘土、粉质粘土和粉土等,并且对于杂填土、冲填土和人工填土等软土地基也具有很好的加固效果。

3软土路基施工处理措施

3.1换填土复填处理措施对于市政道路的软土路基建设中填料阶段而言,如果不遵循其填料的相关性要求势必会使得市政道路的软土路基下沉现象发生,虽然其形成的公路路基的下沉面积小而且其深度小而浅,但是日积月累也会造成市政道路运行的重要问题。因此对市政道路的填料阶段施工而采用换填土复填的处理方式。对于这种方式主要有以下的优势:经济性,来源容易而且价格低廉而具有极好的经济性;快速可行性,在市政道路的施工建设中具有操作快捷而其便利性强的优点;简单节约,这是针对已经出现了路基沉降的优点而言,也就是利用这种方式不仅能够处理市政道路软土路基的填料,而且还能够将原路基出现病害的部分进行挖除和填料的处理,对它进行清理,再经过符合市政道路碾压实标准要求的碾压整平以及科学回填填料处理而使得市政道路软土路基能够符合市政道路的标准而不影市政道路的正常运行。

3.2固化劑处理措施在市政道路工程软土路基的处理施工中,路体填料环节会受到地区的自然条件以及填筑料总量的限制,所以可以在具体施工中加入适量的固化剂,保证市政道路的软土路基病害处理的质量。对于固化剂而言,其属于特殊材料而且其化学成分和物理性质的差异决定其现实特征和类别以及其具体固化方式。

3.3强夯法及粉喷桩处理措施对于市政道路软土路基的强夯处理方式而言,其主要就是使用重锤高处自由落下而使公路的路基承受其强大的振动及冲击力,而使得软土路基填土压缩性更强。而且强夯处理方式是能够使得软土路基加固和提升公路的地基土承载力的,值得注意的是此处理方式不仅仅适用软土性的地基,对于那种大体积碎石路基也是可以进行处理的。对于粉喷桩加固处理而言,主要用于10m之下的市政道路的软土路基沉降病害。对于此类技术而言,其主要是借助施工建设中的专业性机械而喷出专业的粉体固化剂而通过公路地基的软土和其融合反应,进而使得原地基有极大的刚度与强度的桩体而改善桩体周围土体性质而使得其能够达到市政道路地基的标准。

3.4灌浆处理措施对灌浆施工处理方式而言,主要用于深而且面积大的市政道路的软土路基处理,而且这种处理方式在面积大而深的软土路基上运用相对于填料处理而言是有着其优势的。而对于其具体的分析:首先,令市政道路地基使用的水泥浆在适当的标准下实现固化以及扩散;其次,令扩散和固化的水泥浆能够充分填筑路基孔隙而形成全新结石体,这样而能够使得软土路基渗透性降低而提升地基强度。而且值得注意的是,这种灌浆处理的方式能够使得主体填料为碎石的丘陵区域的市政道路不均匀路基沉降得到有效的解决,而且对丘陵地形也基本没有限制而呈现出其良好的应用和发展前景。

结语:随着我国城市建设的逐步加快,城市道路建设的速度与规模也在不断增加。道路建设与城市的发展以及交通安全息息相关,而在城市道路建设过程中,软土路基是一种极为常见的路基状况,因此对于软土路基的正确处理是极其重要的。在道路建设过程中,我们要确保每一步骤的正确实施,从而保证工程施工的质量,同时也是道路安全的保障。

参考文献:

[1]东希军.谈道路改造中软土地基的处理方法[J].科技信息,2011(13).155~169.

[2]刘银梅,李真.公路软土路基的特点及防治措施[J].中国新技术信产品,2011(12).133~145.

[3]雷硕,毛文献.市政道路软土处理方案[J].华人时刊,2013(11).15~19.

猜你喜欢
路基沉降软土路基处理方法
公路施工中软土路基处理技术探究
探讨高速公路施工中的软土路基施工要点
关于高速公路路基沉降注浆加固处理的探讨
有关湿陷性黄土地区高速铁路路基沉降与其措施分析
浅谈公路施工中的软土路基处理
探究发射机风机运行中常见故障原因及其处理方法
铁道工程施工中常见的技术问题及解决措施
路基土石方工程质量通病处理方法及预控措施