市政道路软基地基处理方案比较与应用

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  【摘 要】 改革开放以来,随着我国经济的快速发展,城市化进程的加快,市政道路建设的数量也越来越多,然而,在市政道路建设过程中,经常会遇到一些地区松软的土质,也就是我们常说的软土地基,软土地基是市政道路建设过程中经常遇到的问题,怎样处理软土地基,提升软土的抗压性能,提高修建道路整体施工的质量是市政工程的关键。本文就通过对道路软基现状及处理方案进行了研究,希望为我国以后的道路建设提供参考。
  【关键词】 市政道路;软基地基;处理方案
  引言:
  软土有着较高的含水量和较差的透水性能,其具有抗剪强度低,抗压性能较差,压缩性高,高空隙性,流动性较为显著,渗透性弱等特点,而软土地基是指一些硬度低于一般施工要求且含水量大的土质。如果在市政道路建设过程中,对于软土地基问题,如果没有采用科学的处理方法,将道路直接铺设于软土上方,就有可能出现路基断裂,道路会发成土层沉降,地下管道和电缆线形变等问题,严重的话,路基还可能出现大面积下沉情况,影响了市民的生产生活,对道路的结构安全性造成较大的影响,所以,对与软土地基问题的处理是市政道路建设中的关键所在,也对道路建设安全性提出了很高的要求。
  一、软土概述
  软土指的是湖泊,海滩等地具有蓄水环境的土壤,有一定的承受范围,具有特殊的性质,在道路建设中软土必须经过特殊加工。软土的特性表现为土粒分散系数大,土粒大小不均匀,土粒之间分散程度大,凝聚程度比一般土壤低、亲水性较高,含水量高,水分的存在降低土壤的摩擦力,土粒孔隙大。由于我国地大物博,所处的地理环境各有所异,软土的类型也不尽相同,在一定的自然环境下决定了软土的特性,包括淤泥,粉土、黏性土等软塑形态到流塑形态的细粒土。软土的触变性、压缩性等特质跟软土垂直均匀性及软土水平差异性有直接的关系,正确分辨软土性质是道路建设成功与否的重要条件。在软土地基设计市政道路过程中,要根据当地的实际地质条件,对软土进行科学的实验,并分析统计软土的类型和性质,为市政道路软基设计研究奠定基础。
  二、软基处理方法在市政道路施工中应用的意义
  随着社会经济的迅速发展及科技的不断进步,我国城市基础建设也日趋完善,极大地促进了道路事业的快速发展,也给我国市政道路建筑行业带来了极大的发展空间。但与此同时,人们对道路建筑的质量问题也越来越关注,这给市政道路建设体系的发展产生了极大的压力。随着科技的不断进步,企业之间的竞争己经越来越趋向于跨区域的模式,这种竞争模式的出现提高了对市政道路建设的要求,当越来越多的企业为了谋求发展而选择这种发展模式时,就极大的扩大了市政道路建设的影响范围,为市政道路事业的发展奠定了坚实的基础。市政道路系统中各个环节都密切相连,如果有一个环节产生质量问题,都会影响到工程建筑的整体质量。因此必须重视软基加固技术在市政道路施工中应用,避免在施工过程中产生严重的人员伤亡及财产损失。对路桥运输能力起决定性作用的便是市政道路地基工程建设的质量,只有在确保市政道路地基质量的情况下,才能满足我国路桥运输的发展需求,才能完善整个道路系统。基于此,在市政道路地基施工中,必须跟随时代的脚步和社会的发展需求,严格规范施工操作流程,特别是对市政道路软基加固技术的应用,为更好地实现市政道路施工地基建筑的现代化及高效率,就必须加强对软基加固技术的开发研究及技术施工人员的素质,只有这样才能更好地了解地基软基加固的解决措施和施工技术的有效控制,才能实现市政道路施工的规范性、标准化,才能促进路桥事业的快速发展。
  三、市政道路软基处理研究现状
  1、我国对软土地基性质的研究现状
  由于自然条件的不同,不同土壤类型的地基决定了不同的道路设计方案,我国对软土工程性质的划分已经形成了一定的标准,实际工程地质性质满足规定标准,就应作为软土地基进行处理,先要分析软土地基的性质,选择正确的合理的设计方案,最后进行相应的人工处理。由于软土自身特殊的性质,再加上不同软土性质存在很大的差异,这就对市政道理软基处理工作提出了很高的要求,目前我国对软土地基性质的研究现状主要是在道路工程的性质的基础上,依靠施工人员的实践经验,决定处理的措施。但是由于实际环境的复杂性,软土划分的标准较为模糊,很难预测软基处理效果,存在较大的不确定性,这就为路基的后期安全运行埋下了隐患。所以一定要详细地分析道路工程的属性,结合施工地段软土的特点,制订符合实际条件的软基处理方法,尽可能降低软土带来的危险系数
  2、我国软基处理研究现状
  (1)软基加固技术水平不高
  我国现阶段常用的人工处理的加固技术较为落后,需要加强软基处理技术,紧跟科学技术的发展速度,结合传统的地基处理方法,开创新技术,针对不同软基类型制订出不同的处理手段,为市政道路软基处理提供有效的针对方案。可根据不同的地基条件有选择性地进行消除废石和淤泥,垫层和浅层处理技术,结合新型技术加工出合适厚度和坚硬度的软基。
  (2)没有充分发挥数值计算技术的优势
  对于软基处理的理论处理我国现用的大部分是经典力学分析,这对于一般性质的软土有解决效果,但在特殊的自然环境便失去原有的解决能力。因此,在发展理论研究的同时重视数值计算的发展,力求避免误差,利用先进的数值计算技术,对于特殊存在的问题进行专门的数值处理,计算出地基沉降与时间的关系,为软土地基处理设计提供科学的依据。
  (3)软基处理方案决策的分析不成熟
  随着科技的进步,我国软基处理水平获得了很大的改进,对于软基处理研究达到平均水平,可依据当地的自然环境设计出最适合的软基处理方案,对道路存在的塌陷、变形、裂缝和扭曲等各种问题也有相当有效的解决方案。但对于理论性研究力度仍需加强,从理论映射实际,根据不同的问题制订不同类型解决方案。要把研究中心转移到实际性研究中,不断提高我国的软基处理水平,结合理论、体验,从双方向解决问题,根据工程范围的大小和所能承受的经济负担选择合适的人工处理软基的途径。此外对于软基处理方案的分析报告我国还处于落后阶段,不能从软基处理方案中分析出重要的经验教训,应加强传统技术与新型科学技术的融合,加大对市政道路软基处理方案的分析研究。   四、市政道路软土地基处理时的注意事项
  1、安全问题
  与其他建设施工项目不同,市政道路工程具有工期长、技术复杂的特点,所以,对建设过程中人员的安全提出了非常高的要求,在市政道路工程开始之前,一定要将预防为主的方针给贯彻落实下去,对所有的施工操作人员进行大力的安全培训,以便提升施工人员的安全意识和专业技术水平,避免安全隐患的出现。
  2、噪音问题
  市政道路建设一般都在城区进行施工建设,以在郊区进行施工不同,在城区进行施工,施工过程中要避免有扰民问题的出现,如果在居民小区进行施工,就应该在白天处理软土地基,如果在工作场所进行施工,那么应尽量在晚上进行施工操作,这样就可以最大限度的避免影响到市民正常作息。
  3、环境问题
  市政道路施工时,在软土地基的处理过程中,一定要避免对周边环境造成影响,在施工之前,对污染处理方案进行良好的设计,充分预防可能出现的各种污染物。在施工完成后,要运用科学合理的方法对施工中产生的污染物进行处理,这样才能最大限度的避免施工废弃物影响到环境,城市形象才可以得到良好的维护。
  五、软土地基的处理方案
  1、夯实法
  在对软土地基处理的方法中,夯实法是一种最为简单有效的方法,夯实法的原理非常简单,就是利用重物自身的重力,以提高其密实度为目的,让重物反复自由坠落,对地基进行夯击。采用夯实法处理过的软土地基,其软土的强度会得到很大的提升,道路的使用寿命也会变得更长,但是,采用夯实法处理软土地基,执行起来工程量非常大,夯实机的安全系数也比较低,同时夯实机在工作的时候会发出恒大的噪音,给市民带来了不便,影响了群众的正常生活。
  2、置换法
  置换法顾名思义就是采用承载理好、高强度的,压缩性低、透水能力好的优质粗粒材料粗粒去替换道路施工场地的浅层软土地基,例如沙石经过雨水浸透之后仍然有很好的承载能力和稳定性,并且大量的应力都被沙石承受,替换完成后,在进行进行铺平夯实使之达到施工要求。
  3、排水法
  排水法就是在软土的内部和表面,运用排水井、多孔排水有机板、垫层等措施,产生竖向和横向无阻的排水系统,通常横向设置沙层,而垂直使用排水井。排水在市镇道路建设过程中是一项重要的工作,任何路基都需要排水,由于软土地基具有渗透性弱的特点,所以在设计排水管道时的要求更加严格,地基可以在重物或者自重的作用下排出水分天然固结,虽然排水法在处理软土地基的时候,对地基扰动小,地基固结程度好,但是,此方案需要等到土层沉降稳定后才能充分使用路面,实施的工期很长。
  4、垫层法
  垫层法主要分为换土加筋、加筋碎石、换土垫层法等几个方案,可以有效地使上层载荷分解到下层,大幅度减少低级的沉降,适用于淤泥、充填土、淤泥质土等软土地基的浅层处理方案。运用垫层法时,首先要利用人工或者机器挖出软土地基的软土,然后再向其里面填充高强度的材料,例如粘土、砂、砾等,这样就会使得地基中的土层固结,整个路基稳定性增强。
  5、加载法
  加载法必须在基在稳定的情况下实施,加载法运用扩大压力的方法加速路基的沉降,一般选用扩大总荷载的方法加压,这样会增加地基固结的速度,使土地基的高空隙性能够很好的改善,很大程度上降低了空隙水压,增大了地基能够接受的应力,减少了道路使用期其他不良的沉降。
  6、除淤法
  除淤法主要适用于超软地基,例如沼泽、洼地等地基,除淤法处理的泥沼和洼地路基非常抗压。为了把淤泥向道路两侧排挤,施工应该先从路基的中部开始,对于淤泥层比较深的地基,要先挖去80%深的泥层,剩下20%左右的泥层,对于淤泥层比较浅的地基,例如泥层和洼地,可以直接在上面填充厚度均匀,半径大致一样的石粒,为了保证作用效果,石粒的填充厚度应该要盖过洼地的水面,应该选用半径较大的石粒,石粒填充完成之后,要用大型压路机反复碾压,等到碾压后的石粒稳定沉降后,要通过设置反滤层来排出浮在其上的水,最后再在上面填充土质,用大型压路机反复碾压。
  7、水泥深层搅拌桩法
  作为软基处理的基本形式,水泥深层搅拌桩法主要是以硬化后强度高的水泥为媒介,作为软土坚固成长的温床,利用其特性可将水泥渗入软土中,发挥强大的黏合力的作用,将软土转换为工程所需要的间应水平。软土地基同水泥充分融合后,在物化反应后能够整体提升土体的强度,避免出现变形的现象,降低了软土的沉降速度。通过水泥深层搅拌桩法对软基进行处理,能够有效降低沉降量,增大边坡的稳定性,还能提高软土地基的承载力,其应用十分广泛。但在施工过程中一定要严格遵循设计要求,尤其在处理特殊地段软基时,更要保证施工工艺符合设计标准,这样才能充分发挥水泥深层搅拌桩法的优势,降低事故的发生几率。
  六、结束语
  综上所述,在在市政道路建设中,我们应该重视软土地基问题,因为软土地基问题的处理会对道路质量、控制工程造价和工程量产生非常重要的影响,如果处理方法不当,就会造成道路塌方,沉降等问题,不仅会带来很多经济上的损失,还会给人民的生产生活造成非常大的影响,所以,在市镇道路建设的过程中,要结合工程具体情况,充分掌握软土地基的处理方法,设计科学的处理方案,采用恰当的处理方案来处理软土地基问题,在具体操作过程中,要严格依据相关的规程要求来进行,由于软土地基自身所具有的特殊性,多以在进行市镇道路建设的时候,要采用一些针对性的措施来处理软土地基。通过科学合理的方法对软土地基的处理,可以是市镇道路建设过程中,软土地基的抗剪能力得到提升,软土的透水性能得到强化,只有这样才能保证软土地基的处理质量,才能够使得市政道路的施工作业顺利的开展,才能够使得市政道路在施工和运行过程中保持良好的路况,从而保证市政道路的施工质量。
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