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摘要:在我国市政道路工程项目大量施工过程中,道路管线软基施工的问题越来越受重视。本文分析了市政道路施工过程中道路软基施工遇到的主要技术问题,阐述了对道路软基处理的常用方法以及软土基路堤填筑的关键工序,并对这些方法进行评价。
关键词:市政道路;软土路基;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
随着社会的发展速度越来越快,以及城市建设规模的不断扩大,城市交通也跟着快速发展。市政工程中的道路工程主要是为了方便行人和车辆行驶而建设的公共设施。道路工程的施工质量的好坏,直接关系到人们的人身及车辆行驶安全问题,所以要确保市政道路的施工品质。由于不同地区的地质环境、土质状况存在着巨大的差异,因此在市政道路进行修建的过程中,经常会遇见一些复杂的土壤环境,影响市政道路工程的顺利实施。这其中最主要的问题,就是市政道路软土路基施工的处理。软土在施工的过程中,由于其自身具有一定的局限性,严重缺乏承载力,无法对路基的建设起到支撑作用。因此,作为道路工程施工的重点难点,其软土路基施工技术更是面临着巨大的挑战。
软土是指近代水下沉积的饱和粘性土,具有含水量大、渗透性弱、天然强度低、压缩性高等特点。其物理力学指标为:天然含水量wn≥w1;天然孔隙比e0≥1.0;压缩模量:Es<4000kPa;渗透系数k<1×10-6cm/s;不排水抗剪强度:Cu<30kPa。软土路基的处理就是控制这些物理力学指标,使之达到规范要求。
一、市政道路工程软土路基施工遇到的主要技术问题
在市政道路工程建设中,有时会需要在由淤泥和淤泥质土构成的软土上进行道路工程施工建设。
软土具有高含水量、高孔隙性和高压缩比等特点,软土地基及其不稳定且易变形。因此,在施工时需要高度重视严格控制。如果软基处理不当或者不能达到相关技术标准,不但会延误工程实施的进度,还会直接影响工程质量,甚至为道路建成之后的保养和维护埋下隐患。依据对软基施工过程的研究,可以将技术难题划分为如下几个方面:
1、软土路基强度低
为了建设高质量的公路,避免引发行车安全问题,首先要确保路基的强度以及使用期限。然而,天然软土强度普遍较低,在受到挤压或震动之后,土壤强度大幅度降低,极易在路面出现变形和下沉等问题,从而导致道路工程不能满足其基本要求。为了避免这种情况,在软基施工过程中,技术人员会通过软土取样、分析和研究,制定出提高土体密度的施工技术措施,满足道路工程对地基土承载力的要求。
2、边坡软基易受雨水冲刷
在市政道路工程中,需要对边坡路基进行处理,这就需要首先考虑路基的稳定性。这就增加了软土地段的边坡软基处理的难度,需要达到更高的标准。因此,施工技术人员需要采取整体综合性的手段。既要保证边坡路基免受雨水冲刷的损坏,也要考虑道路工程的总体施工效果。
3、控制沉降和剩余沉降难度大
在城市规划的过程中,难免需要对软土地段进行道路工程建设。为了增加软基的硬度和承载力,通常会选择在地基中需要添加硬质土。这种做法虽有成效,但同时也产生了一个客观的技术问题,即如何控制路基的沉降和剩余沉降的比例。因此,技术人员在软土路基的填土过程中,需要对路基的沉降和剩余沉降严格把关,以确保路基建设符合相关工程建设标准。
二、市政道路工程软土路基施工技术
1、堆载预压法
堆载预压法是指在道路修筑之前,用等于或大于设计荷载能力的填上荷载实行预压处理。这种方法可以使得软土地基发生固结和沉降,有效提高地基强度。在软土地段固结沉降后的地基强度指标达到预计值后,再进行道路工程路面建设。
2、换填垫层法
换填垫层法指的是用强度高的粘性土、砂、砾、卵石或石屑等渗水性材料,将一定深度范围的软土层进行换填。并通过夯实处理,做成低压缩、高承载的垫土层。依据不同的换填方式,该方法又可细分为换填土法、抛石挤淤法和爆破挤淤法。
3、强夯法
强夯法是指为提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法,称动力固结法。利用起吊设备,将10-25 t的重锤提升至10-25m高处使其自由下落,依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。这种方法一般仅仅适用于粗颗粒含量较高、非饱和的软土土质,对饱和度较高的粘性土质处理效果不显著,而对淤泥和淤泥质土处理效果更差。
4、排水固结法
排水固结法指的在软土上设置竖向排水井,例如砂井、塑料排水袋等,使得天然土层中的孔隙水被慢慢排出,降低土壤孔隙比,软土固结变形、强度增大,这种办法主要用于解决地基沉降及稳定性问题。为了加速土层的固结进程,最简单最有效的办法就是增加土层的排水途径,缩短土层的排水距离。因此,可以通过设置竖向排水井(砂井或塑料排水袋),加速地基固结过程,短期内达到固结效果,缩短预压工期,提前完成沉降处理。同时,这种方法也加速了地基土抗剪力的增长。使地基承载力的增长率始终大于施工荷载增长的速率,从而保证了地基施工的稳定性。
5、深层搅拌法
深层搅拌法是指通过深层搅拌机械设备将软土和水泥等固化剂进行强制搅拌,利用软土和固化剂在搅拌过程中所产生的一系列物理反应和化学反应,从而形成具有高强度特性的加固体。依据固化剂形态的不同,可将深层搅拌法进一步细分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法。需要注意的是,该方法处理过的地基应视为复合地基,应力应该由桩和土共同承担。
6、合理掌握软土层地基处理技术
软土层地基的处理决定着市政道路软土路基施工的质量,其左右着整个市政道路的建设与使用。通过对软土地基处理方式的研究我们发现,就目前软土路基施工发展而言,存在着多种的软土层地基处理方式,每种方式都有其各自的特点。在使用的过程中,有关人员应对具体问题进行具体分析,选择合适的处理方式进行软土层路基的建设。
注意地表积水的排空,土壤中含水过大很容易造成软土层,其对市政道路的建设造成着巨大的影响。因此在施工的过程中,有关施工人员一定要重视软土层的排水工作。通过开挖沟槽、运用机器设备等方式,对软土层含水过多的问题进行有效的解决。
做好软土层的敷设工作,敷设是软土层地基处理主要方法中的一种,其对解决软土层的问题有着重要的作用。具體来说,所谓的敷设就是借助砂石等材料对软土层进行铺垫,改善软土层的土质情况,弥补软土层自身的不足,提高软土层的承载力,保障市政道路路基的质量。
通过化学制剂改变软土层物理性质在实际的工作中,除了上述两种软土层路基的处理方法外,还有一种方法也比较常用,那就是在软土层中添加一定的化学制剂,使其与软土层中水分、土壤、矿物质等进行反应,改变土壤的物理性状,加大土壤的坚固程度,以达到路基施工标准。
7、灌浆加固法
灌浆加固法是市政道路软土路基施工处理的主要方法之一,其可以针对大多数的软土层进行使用。具体来说,灌浆加固法就是将一些凝固后具有一定支撑力的液体材料灌入软土层内,让其对软土层内缝隙进行填充,同时使其与软土层充分的结合。等到液体材料凝固后,就会在软土层内形成有效的支撑网,提高整个软土层的承重能力,加大软土层的坚固程度。
8、粒料桩和加固土桩
在软土层中进行粒料桩和加固土桩的运用,可以有效的提高软土层的承重力,对于路基的建设有着很好的保障。简单的来说,粒料桩和加固土桩都是替换软土层的材料。其被置换入软土层中,对整个软土层的属性进行改变。因此,施工人员在进行桩体的选择和桩体的置入过程中都格外的严格,以此来确保工程的施工质量。具体来说,粒料桩和加固土桩在材料的选择上都以坚固耐用为主,多选用砂石、水泥等材质。在进行桩体的植入过程中,由于人的力量有限,因此要借助一定的机械力量,以达到将桩体置入软土层的目的。
结束语
软基处理一直是道路建设中的技术难题,地形的复杂多样决定了不同的地质状况应采用不同的软基处理方法,即使相同的地质情况,采用不同的软基处理方法也会有不同的效果,在道路软基鉴别、处治及检测问题上常涉及建设单位、设计单位、施工单位及试验检测单位,涉及到资金投入、施工方法、工程变更等一系列的领域,有关单位应协调处理、认真对待软基问题,综合各种技术处理措施,才能真正处理好道路软基问题。随着科技的进步,在科研人员、技术人员、施工人员等相关人员的共同努力下,新的技术将不断涌现,将不断地推动高速公路建设技术向前推进。
参考文献
[1]王学奎.道路工程路基施工的技术要求与施工工艺[J].山西建筑,2011.
[2]魏晨民.如何加强道路工程软土路基处理技术的发展与创新[J].北京大学学报,2011.
[3]马爱萍.处理软土地基路基的施工方法探讨[J]、山西建筑,2008.
[4]丁士昭、商丽萍.市政公用工程管理与实务.2011
关键词:市政道路;软土路基;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
随着社会的发展速度越来越快,以及城市建设规模的不断扩大,城市交通也跟着快速发展。市政工程中的道路工程主要是为了方便行人和车辆行驶而建设的公共设施。道路工程的施工质量的好坏,直接关系到人们的人身及车辆行驶安全问题,所以要确保市政道路的施工品质。由于不同地区的地质环境、土质状况存在着巨大的差异,因此在市政道路进行修建的过程中,经常会遇见一些复杂的土壤环境,影响市政道路工程的顺利实施。这其中最主要的问题,就是市政道路软土路基施工的处理。软土在施工的过程中,由于其自身具有一定的局限性,严重缺乏承载力,无法对路基的建设起到支撑作用。因此,作为道路工程施工的重点难点,其软土路基施工技术更是面临着巨大的挑战。
软土是指近代水下沉积的饱和粘性土,具有含水量大、渗透性弱、天然强度低、压缩性高等特点。其物理力学指标为:天然含水量wn≥w1;天然孔隙比e0≥1.0;压缩模量:Es<4000kPa;渗透系数k<1×10-6cm/s;不排水抗剪强度:Cu<30kPa。软土路基的处理就是控制这些物理力学指标,使之达到规范要求。
一、市政道路工程软土路基施工遇到的主要技术问题
在市政道路工程建设中,有时会需要在由淤泥和淤泥质土构成的软土上进行道路工程施工建设。
软土具有高含水量、高孔隙性和高压缩比等特点,软土地基及其不稳定且易变形。因此,在施工时需要高度重视严格控制。如果软基处理不当或者不能达到相关技术标准,不但会延误工程实施的进度,还会直接影响工程质量,甚至为道路建成之后的保养和维护埋下隐患。依据对软基施工过程的研究,可以将技术难题划分为如下几个方面:
1、软土路基强度低
为了建设高质量的公路,避免引发行车安全问题,首先要确保路基的强度以及使用期限。然而,天然软土强度普遍较低,在受到挤压或震动之后,土壤强度大幅度降低,极易在路面出现变形和下沉等问题,从而导致道路工程不能满足其基本要求。为了避免这种情况,在软基施工过程中,技术人员会通过软土取样、分析和研究,制定出提高土体密度的施工技术措施,满足道路工程对地基土承载力的要求。
2、边坡软基易受雨水冲刷
在市政道路工程中,需要对边坡路基进行处理,这就需要首先考虑路基的稳定性。这就增加了软土地段的边坡软基处理的难度,需要达到更高的标准。因此,施工技术人员需要采取整体综合性的手段。既要保证边坡路基免受雨水冲刷的损坏,也要考虑道路工程的总体施工效果。
3、控制沉降和剩余沉降难度大
在城市规划的过程中,难免需要对软土地段进行道路工程建设。为了增加软基的硬度和承载力,通常会选择在地基中需要添加硬质土。这种做法虽有成效,但同时也产生了一个客观的技术问题,即如何控制路基的沉降和剩余沉降的比例。因此,技术人员在软土路基的填土过程中,需要对路基的沉降和剩余沉降严格把关,以确保路基建设符合相关工程建设标准。
二、市政道路工程软土路基施工技术
1、堆载预压法
堆载预压法是指在道路修筑之前,用等于或大于设计荷载能力的填上荷载实行预压处理。这种方法可以使得软土地基发生固结和沉降,有效提高地基强度。在软土地段固结沉降后的地基强度指标达到预计值后,再进行道路工程路面建设。
2、换填垫层法
换填垫层法指的是用强度高的粘性土、砂、砾、卵石或石屑等渗水性材料,将一定深度范围的软土层进行换填。并通过夯实处理,做成低压缩、高承载的垫土层。依据不同的换填方式,该方法又可细分为换填土法、抛石挤淤法和爆破挤淤法。
3、强夯法
强夯法是指为提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法,称动力固结法。利用起吊设备,将10-25 t的重锤提升至10-25m高处使其自由下落,依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。这种方法一般仅仅适用于粗颗粒含量较高、非饱和的软土土质,对饱和度较高的粘性土质处理效果不显著,而对淤泥和淤泥质土处理效果更差。
4、排水固结法
排水固结法指的在软土上设置竖向排水井,例如砂井、塑料排水袋等,使得天然土层中的孔隙水被慢慢排出,降低土壤孔隙比,软土固结变形、强度增大,这种办法主要用于解决地基沉降及稳定性问题。为了加速土层的固结进程,最简单最有效的办法就是增加土层的排水途径,缩短土层的排水距离。因此,可以通过设置竖向排水井(砂井或塑料排水袋),加速地基固结过程,短期内达到固结效果,缩短预压工期,提前完成沉降处理。同时,这种方法也加速了地基土抗剪力的增长。使地基承载力的增长率始终大于施工荷载增长的速率,从而保证了地基施工的稳定性。
5、深层搅拌法
深层搅拌法是指通过深层搅拌机械设备将软土和水泥等固化剂进行强制搅拌,利用软土和固化剂在搅拌过程中所产生的一系列物理反应和化学反应,从而形成具有高强度特性的加固体。依据固化剂形态的不同,可将深层搅拌法进一步细分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法。需要注意的是,该方法处理过的地基应视为复合地基,应力应该由桩和土共同承担。
6、合理掌握软土层地基处理技术
软土层地基的处理决定着市政道路软土路基施工的质量,其左右着整个市政道路的建设与使用。通过对软土地基处理方式的研究我们发现,就目前软土路基施工发展而言,存在着多种的软土层地基处理方式,每种方式都有其各自的特点。在使用的过程中,有关人员应对具体问题进行具体分析,选择合适的处理方式进行软土层路基的建设。
注意地表积水的排空,土壤中含水过大很容易造成软土层,其对市政道路的建设造成着巨大的影响。因此在施工的过程中,有关施工人员一定要重视软土层的排水工作。通过开挖沟槽、运用机器设备等方式,对软土层含水过多的问题进行有效的解决。
做好软土层的敷设工作,敷设是软土层地基处理主要方法中的一种,其对解决软土层的问题有着重要的作用。具體来说,所谓的敷设就是借助砂石等材料对软土层进行铺垫,改善软土层的土质情况,弥补软土层自身的不足,提高软土层的承载力,保障市政道路路基的质量。
通过化学制剂改变软土层物理性质在实际的工作中,除了上述两种软土层路基的处理方法外,还有一种方法也比较常用,那就是在软土层中添加一定的化学制剂,使其与软土层中水分、土壤、矿物质等进行反应,改变土壤的物理性状,加大土壤的坚固程度,以达到路基施工标准。
7、灌浆加固法
灌浆加固法是市政道路软土路基施工处理的主要方法之一,其可以针对大多数的软土层进行使用。具体来说,灌浆加固法就是将一些凝固后具有一定支撑力的液体材料灌入软土层内,让其对软土层内缝隙进行填充,同时使其与软土层充分的结合。等到液体材料凝固后,就会在软土层内形成有效的支撑网,提高整个软土层的承重能力,加大软土层的坚固程度。
8、粒料桩和加固土桩
在软土层中进行粒料桩和加固土桩的运用,可以有效的提高软土层的承重力,对于路基的建设有着很好的保障。简单的来说,粒料桩和加固土桩都是替换软土层的材料。其被置换入软土层中,对整个软土层的属性进行改变。因此,施工人员在进行桩体的选择和桩体的置入过程中都格外的严格,以此来确保工程的施工质量。具体来说,粒料桩和加固土桩在材料的选择上都以坚固耐用为主,多选用砂石、水泥等材质。在进行桩体的植入过程中,由于人的力量有限,因此要借助一定的机械力量,以达到将桩体置入软土层的目的。
结束语
软基处理一直是道路建设中的技术难题,地形的复杂多样决定了不同的地质状况应采用不同的软基处理方法,即使相同的地质情况,采用不同的软基处理方法也会有不同的效果,在道路软基鉴别、处治及检测问题上常涉及建设单位、设计单位、施工单位及试验检测单位,涉及到资金投入、施工方法、工程变更等一系列的领域,有关单位应协调处理、认真对待软基问题,综合各种技术处理措施,才能真正处理好道路软基问题。随着科技的进步,在科研人员、技术人员、施工人员等相关人员的共同努力下,新的技术将不断涌现,将不断地推动高速公路建设技术向前推进。
参考文献
[1]王学奎.道路工程路基施工的技术要求与施工工艺[J].山西建筑,2011.
[2]魏晨民.如何加强道路工程软土路基处理技术的发展与创新[J].北京大学学报,2011.
[3]马爱萍.处理软土地基路基的施工方法探讨[J]、山西建筑,2008.
[4]丁士昭、商丽萍.市政公用工程管理与实务.2011