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摘要:隨著我的城市不斷發展,在城市中高級道路越來越多,但是由于不同地區的地質條件不同,在道路修建過程中經常會遇到軟土層的情形。由于軟土地基的縫隙比較大,而且含水量較高,因此在施工過程中必須要謹慎處理,否則會對路基的穩定性產生較大的影響,本文重點闡述內容就是針對在市政道路的施工中軟土地基的處理技術,希望能給其他人帶來一些啟發。
關鍵詞:市政道路;施工;軟土地基;處理技術
1引言
由于軟土地基的天然穩定性較為薄弱,在發生地震或者強烈震動的情況下容易發生液化和塌陷。如果不經過特殊處理,其荷載能力非常的弱,同時也會出現干裂的現象,這將會嚴重的影響到市民出行的安全。因此,在市政道路建設過程中處理好軟土基地的穩定性問題是相當重要的,接下來筆者就針對莆田市壺公路一期(城港大道至荔灣大道段)市政工程,詳細闡述軟土地基的處理技術。
2項目概況
莆田市壺公路一期(城港大道至荔港大道段)市政工程西起城港大道,途徑荔城區新度鎮下坂村、東郊村、蒲坂村、厝柄村、樟橋村,東至荔港大道。莆田市壺公路一期(城港大道至荔港大道段)市政工程全長大約3.9km,路面寬度約為60m。建設內容包括:路面鋪設、橋梁建設、管線安裝、電氣工程等。
3地面表層排水法
在軟土地基處理技術中經常會用到表層排水法,也就是說在路基的表面上進行溝槽開挖,讓地表水沿著溝槽排除地表,以此來減少土層的含水量。溝槽排水法主要目的是為了給施工的大型機械創造安全的施工環境,為施工的安全提供保障。為了能夠使溝槽的發揮出真正用處,通常情況下是在開挖之后,使用高透水性的砂礫回填。在開挖溝槽時,設計人員應該根據地形和土壤條件,設計排水通暢的溝槽,溝槽寬度一般保證在0.5m,深度為0.5m~1m之間即可。
4砂墊層法
在軟土層施工過程中為了加速沉降速度、縮短固結時間,通常會在軟土地基的表層鋪設一層厚度約為0.6~1m的砂墊層作為軟土固結所需的上部排水層。在鋪設砂墊層時通常采用的是中砂或者是粗砂,砂石品質良好,顆粒均勻,大顆粒砂石含量不得超過總量的3%~5%。借助推土機進行鋪設,在鋪設過程中不宜出現集中的荷載作用,加載的速度要與地基的承載力增加速度相適應,防止出現塌陷。如果遇到透水較差的土質時,為了防止砂墊層被覆蓋應該對砂墊層做出防護措施。
5穩固劑表層處理法
這種方法主要是使用生石灰、熟石灰、水泥、土壤離子穩定劑進行混合,澆筑進軟土里面,以此來改變地基的壓縮性以及強度特性,保證施工大型機械的施工環境。根據軟土的實際情況軟土表面處理厚度通常保證在3cm~6cm之間,如果處理厚度不夠加固效果不明顯,太厚的話施工成本會大大提高。在用水泥和石灰石處理之后的地表層必須要經過壓實和保養。用水泥、熟石灰或離子穩固劑穩定處治土應在最后一次鋪設后立刻進行壓實;生石灰穩定土,必須在鋪設一開始進行壓實,生石灰水解結束后再次碾壓
6強夯法
由于強夯法施工簡單、方便快捷、造價低、效果好,在路基施工中經常會被用到。強夯法被稱為動力固結法,就是用重達15t~45t中的重錘,從距離地面10m~50m的高空做自由落體運動,以此來夯實路基。強夯法并不是適用于所有的地質條件,根據過去的施工經驗,強夯法在厚層淤泥和淤泥質地比較不同的情況下,施工效果不是很理想,同樣的如果粘粒直徑小于0.003mm的軟土地基是不能采用強夯法處理的,但是對于常見的軟土地形施工效果是非常好的。強夯法的施工流程大概分為以下幾個步驟:(1)進行強夯時所使用的重力機械應該是夯錘重量至少4倍以上。(2)如果夯錘質量重5噸,那么要保證夯錘自由落體高度為3m~5m,保證落錘力度達到600kN/m~1000kN/m(3)強夯過程中,強夯順序為先夯擊邊緣逐漸向中間遞進,一夯挨一夯來夯實,在施工時要保證同一位置應連夯兩個循環下;兩循環的夯位之間距離要錯開夯錘半徑長度。(4)強夯施工操作完成之后要立即清理路基表面,將路基面整平到標高位置。(5)所有操作完成之后,進行檢查保證完成下沉量維持在設計沉量在九成以上。
7換填法
換填法顧名思義就是將一定范圍之內的軟土地基清除之后,填上材質比較堅硬的填充物例如鵝卵石、煤礦渣等。要想保證換填能夠達到最佳效果,在施工過程中最好是分層分步逐次進行換填、夯實、碾壓,直到達到設計的硬度。換填法比較少適用于淺層軟土比如砂土、腐殖土、混雜土等軟土層;已經經過固結回填的土層例如低洼地區固結等,比較適用換填法;同時比較適用山部地區處理巖石斜坡,或者是濕陷性的黃土;通過使用換填法可以很好的減低冬季冰凍使得突然爆裂的情況。
8土工合成材料法
土工合成材料法具備過濾、防滲、隔離、固定、排水以及保護等作用,合成材料是將人工合成的分子聚合物作用在土壤或者是巖石結構中,起到保護性作用。合成材料再放到軟土內部與軟土結合后形成復合土壤,由于土壤具有一定的抗剪拉的特征,在軟土層內部形成抗拉結構與土壤進行摩擦從而產生作用力,抑制上下軟土或者是橫向軟土的變形,從而使得土側的壓力增加保護了土體結構的完整性,最終提供了土壤的抗剪強度。
9水泥攪拌法
水泥攪拌法又稱為濕干法或者是拌樁法,在軟土地基施工處理中經常會用到這種方法。水泥攪拌樁的作用原理主要是通過灌入空隙內部的水泥與周圍的軟土混合之后形成強度較大的復合土壤,每個空隙都經過這樣的處理之后,形成連續的復合土體,以此來提高路基的抗壓力和荷載力,減少路基的沉降量。根據以往的施工經驗看,水泥攪拌法不是所有的軟土層適用,當軟土的pH值小于4或者是土層含水量達到70%以上以上是不能夠采用水泥攪拌法,因為酸性土壤會改變水泥的性質,而含水量較高的土壤會稀釋掉水泥的含量而使得加固無法達到預期效果。此外對于土壤中含有伊利石、氯化物等礦物的黏性10靜力排水固結法靜力排水固結法的施工工藝主要有以下兩個環節:(1)先是鋪設橫向排水通道,在開挖豎向排水孔洞,對軟土層進行分級碾壓。在向土壤植入塑料板時,要保證橫向通道和豎向排水孔的排水通暢性,在打設過程中注意保護排水膜,防止淤泥流進板芯從而阻塞排水孔。塑料排水板牢牢加固,避免脫開。(2)樁尖平端與導管靴要孔口相對,防止錯開,避免在打設時軟土進入導管;施工時要嚴格控制塑料導管的間距與深度,塑料板帶上2m時應補打;植入排水板后的砂墊層上不宜立刻通過機械車輛,防止出現排水板被壓壞的現象,這樣靜力排水固結施工完成。11碎石樁法振沖碎石樁加固法,首先是要向軟土層中植入一種可以產生橫向振動的導管設備,一邊向導管內注入高壓水流一邊橫向震動,由此便會在軟土地基內部沖擊成孔,將孔內的水清除干凈之后向孔內部填埋碎石或者是其他硬質材料,使得碎石和軟土結合成為復合地基,通過這樣的方式來提高軟土的承載能力,這種方法的主要作用原理是通過軟土置換的方式,結合形成一個穩固的復合地基。圖1為碎石樁法原理圖。
參考文獻:
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作者:陳劍雄 單位:福建省遠勝市政園林有限公司