浅谈市政道路工程软土地基处理技术 傅真谛

发表时间:2019/10/2 ? 来源:《防护工程》2019年第6期 ? 作者:傅真谛
[导读] 所谓的软土地基又称软弱地基,其软弱地基主要是指呈软塑和流塑状态的粉土和粉质粘土。
34262219830910683X? 广东肇庆? 526000
  摘要:由于全国各地市政项目施工环境不一,不同的地方地基有很大差别,有的市政项目施工范围有鱼塘、湖泊、河流等,这样市政工程施工中将不可避免地穿过有软土地基的区域,处理软土地基也是市政工程施工过程中最重要的环节之一,对施工企业有较高的技术要求。软土地基对市政道路的施工有着非常大的影响,软土地基处理的好与坏直接影响整个工程的质量。本文将浅谈并分析市政道路软基处理中常见的软土地基处理技术。
  关键词:市政工程;软土地基;常用处理技术
  
  
  1软土地基的特点
  所谓的软土地基又称软弱地基,其软弱地基主要是指呈软塑和流塑状态的粉土和粉质粘土,是在地表下相当深度范围内存在软弱土。这类土一般是第四世纪后期再滨海、湖泊、河滩、三角洲等地质沉积环境下形成,软弱土的主要物理力学指标表现为:天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0,塑性指数20左右,不排水抗剪强度小于30kPa,压缩系数a1大于0.5MPa。这类土具有压缩性高、强度低,排水固结慢、地基稳定性差等特性,通常很难满足地基承载力和变形的要求。为保证软弱地基的处理质量,满足地基承载力要求,需对软弱地基进行处理。具体方法按照工程造价、进度、质量等各方面因素综合考虑,主要有如下方法:排水固结法、水泥搅拌桩、水泥粉煤灰碎石桩、高压旋喷桩、浅层换填法、抛石挤淤法等。
  2市政工程软基处理常用方法
  2.1 排水固结处理技术
  排水固结法通常采用塑料排水板联合堆载预压法。塑料排水板联合堆载预压法通过在场地加载预压,使土体中的孔隙水沿排水板排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高。堆载预压塑料排水板及砂垫层需按图施工,若施工不到位将大大影响地基排水固结效果。堆载预压施工中需做好沉降观测设施及观测点,同步上土预压过程中,需对沉降观测设施进行保护。堆载预压填筑过程中应同步进行地基沉降与侧向位移观测。堆载预压土的填筑速率应符合设计要求,保证路基安全、稳定。堆载预压的加压量和加压时间应严格按照设计及规范要求。堆载预压卸载时间应根据观测资料和工后沉降推算结果,由建设单位组织,评估单位进行沉降评估并出具相关报告后,且满足设计要求后方可进行卸载。
  2.2 水泥搅拌桩技术
  水泥搅拌桩是指软基处理的一种有效形式,是一种将水泥作为固化剂的主剂,利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌,使水泥与土发生一系列物理化学反应,使软土硬结而提高地基强度。水泥搅拌桩按主要使用的施工做法分为单轴、双轴和三轴搅拌桩。按照施工工艺分为浆液搅拌法(简称湿法)和粉体搅拌法(简称干法)。它是通过特制的深层搅拌机,将软土和水泥(固化剂)强制搅拌,并利用水泥和软土之间所产生的一系列物理、化学反应,使土体固结,形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩。水泥搅拌桩正式施工前应进行试桩,数量不少于3根,试桩28d后对桩体进行静荷载试验,确定施工参数。现场施工人员需认真填写施工原始记录,记录内容主要包含桩号、日期、喷浆深度、停浆标高、水泥浆泵压力、钻进速度、提升速度等信息。
  2.3水泥粉煤灰碎石桩
  水泥粉煤灰碎石桩也称CFG桩,由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和,用各种成桩机械制成的具有一定强度的可变强度桩。CFG桩是一种低强度混凝土桩,可充分利用桩间土的承载力共同作用,并可传递荷载到深层地基中去,具有较好的技术性能和经济效果。施工流程位:桩位放样→钻机就位→开孔钻进→钻至设计标高→灌注混合料→灌至设计桩顶标高以上0.5m→移位至下一个桩位。施工过程中同步记录CFG桩施工原始记录。CFG桩施工完毕后按照设计及规范要求进行应变桩身完整性检测,成桩28d后进行单桩竖向抗压静载荷试验及复合地基静载荷试验,并出具相关检测报告。桩检合格后进行CFG桩托板施工、褥垫层施工,形成复合地基。
  2.4高压旋喷桩
  高压旋喷桩,是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合,形成连续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低,但容易污染环境,成本较高,对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。高压旋喷桩根据工程需要可以选用单管法、双管法、三管法。方案确定后,应结合现场实际情况进行现场试验,确定施工参数及工艺。施高压水压力应大于20MPa,提流量应大于30L/min,气流压力应大于0.7MPa,提升速度宜为0.1m/min~0.2m/min。水泥宜选用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥,水灰比0.8~1.2。成桩后需及时对桩身进行钻孔取芯检测,成桩28d后需进行单桩及复合地基静载荷试验,试验频率及试验结果需满足设计及规范要求。
  2.5浅层换填法
  换填法又称换土法。所谓换土法是指将路基范围内的软土清除,用稳定性好的土、石回填并压实或夯实。在市政道路施工中,一般采用的是开挖换填天然砂砾,即在一定范围内,把影响路基稳定性的淤泥软土用挖掘机挖除,用天然砂砾进行换置,开挖换填深度在2m以内,采用分层填筑、分层压实、分层检测压实度的方法施工。从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。在换填过程中,对于换填的天然沙砾中石头的粒径、含量和级配也应充分考虑,最好做试验检测,避免无法压实而引起沉降。地基浅层处理的范围大致在地面以下5m深度以内。浅层人工地基的采用不仅取决于建筑物荷载量值的大小,而且在更大程度上与地基土的物理力学性质有关。地基浅层处理与深层处理相比,一般使用比较简便的工艺技术和施工设备,耗费较少量的材料。
  2.6抛石挤淤法
  抛石挤淤法是软弱地基处理的一种方法,在路基底从中部向两侧抛投一定数量的碎石,将淤泥挤出路基范围,以提高路基强度。所用碎石宜采用不易风化的大石块儿,尺寸一般不小于0.3m。抛石挤淤法施工简单、迅速、方便。适用于常年积水的洼地,排水困难,泥炭呈流动状态,厚度较薄,表层无硬壳,片石能沉达底部的泥沼或厚度为3-4m的软土;在特别软的地面上施工由于机械无法进入,或是表面存在大量积水无法排出时;适用于石料丰富,运距较短的情况。施工流程:测量放线→挖沟排水→分段清淤→抛片块石→挖掘机整理碾压→再抛片块石→挖掘机碾压挤淤至清淤线外→循环抛片块石至设计图要求并用重型压路机碾压后在其顶面铺设50cm砂砾石垫层→重型压路机碾压→沉降观测→土工试验合格后进入下一道工序。抛石挤淤及砂砾石铺设完成后,碾压密实至重型压路机无明显轮迹后,在现场埋设沉降观测点,实测沉降观测点高程,再次用重型压路机进行压实,压实后测量,沉降量小于3mm以内,视为已碾压密实,沉降稳定,进入下道工序。
  结语:综上所述,软土地基处理是市政工程基础施工的重要环节,施工质量的好坏,与市政工程的整体性能直接相关。在项目前期的勘察设计阶段,勘察设计单位需重视前期地质勘察,针对不同的地质情况提出合适的软土地基处理方案。此外,施工单位必须注重软土地基施工处理过程中的施工质量控制,按照图纸及规范施工,确保软基处理施工质量。
  参考文献:
  [1]房岐亮.关于市政工程中软土地基施工技术的一些探讨[J].中华民居(下旬刊),2014,01:312.
  [2]高琨扬.市政道路施工中软基加固技术的应用实践探究[J].科技创新与应用,2016(28):247.
  [3]郑永坤,鹿蓝月.软基加固技术在市政道路施工中的应用分析[J].福建质量管理,2016(03):182.
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