软土路基施工技术在市政道路中的运用

时间:2023-09-27 10:45:03 来源:网友投稿

贾青青

(太原市政建设集团有限公司,山西 太原 030000)

在城市现代化发展进程中,市政道路是最基础的设施,对城市的发展具有举足轻重的作用。城市建设规模的拓展,交通问题愈加突出,市政道路建设规模不断增加,在施工中必然会遇到一些特殊的路基,如软土路基。由于软土路基市政道路具有特殊性,施工工艺相对复杂,施工难度较大,因此为确保市政道路施工的安全性,避免造成安全事故,有必要分析其施工技术,进而加强软土路基的强度,提高施工质量。

1.1 塑性体积应变

软土路基的土层较为特殊,土层由絮凝形态的沉积物构成。这种土层在没有受到外力攻击或者外力破坏时,其结构是较为完整的,结构强度较高。一旦遭受外力攻击或者破坏,软土路基的土层就会产生稀释现象,软土路基的整体结构就会发生变化,在这种情况下,便会出现侧方滑动或者侧方挤压的情况。由于路基长期超负荷运载,软土层的土层形态也会发生变化,地基的边坡便会发生失衡现象,最终发生路基沉降情况。实践表明,软土路基在施工过程中,要采取剪切实施技术,以此提高软土路基结构的稳定性,不断优化施工建筑结构[1]。

1.2 结构不均匀

软土路基是由一种特殊的土质构成的路基,这类土质抗剪度较低,压缩性较高。在施工过程中,路基中土壤的密度和强度的差异性较大,土壤受力不均匀,路基的承载力会不断增加,加上后期施工人员未对土壤进行维护,导致路基出现大量的裂缝,影响道路交通安全,造成道路交通安全隐患。

1.3 抗剪强度较弱

通过分析软土路基的结构,发现软土路基的土层密度相对较小,由于土层受力不均匀,路基容易发生变形,路基的抗剪强度较弱。对于抗剪强度较弱的软土路基而言,其发生路面沉降的概率更高,路面的承载重力也更低。

1.4 压缩性比高

软土路基是一种较为特殊的路基,路基内部的土壤较为松软,土壤间的空隙较大,在强大的外力作用下,软土路基容易出现压缩变形等情况,会导致路面破损、沉降。城市化进程的发展,市政道路网络不断拓展,区域之间的联系更加紧密,但也造成一定的交通压力,道路承载量增加,路基承受的压力越来越大,增加了安全隐患的发生率。

1.5 透水性不好

软土路基拥有较大的水分,同时透水性较差,垂直层面更是无法透水,排水结构不利,容易导致道路下沉,道路下沉时间较长。软土路基中尽管已经铺设下水管道,但其水分无法通过排水管道排放,因此在这种工程施工中,原材料由于长时间的浸泡会加快腐蚀速度,导致后期积累较多的病害。同时,软土路基由于透水性不好,会加剧土壤的松弛程度,造成市政道路质量下降。

2.1 浸水沉降

软土路基会导致市政道路发生浸水沉降,软土路基长期浸水是导致各种危害的根本性原因。对于排水不畅的路段,由于水分长期浸透路基,使得路基自身的重量不断增加,外加车辆的荷载作用,气温的变化等情况,导致此路段经常发生浸水沉降,严重影响市政道路的交通运输能力,造成城市交通堵塞。一旦软土路基发生大面积浸水沉降,造成路面大面积开裂,容易引发市政道路翻浆,表现为局部路面凹陷,路面积水颠簸[2]。

2.2 剪切拉裂

以软土作为市政道路的路基,由于软土的特殊属性,会造成市政道路抗剪度较弱,使得市政道路的承载力较弱。车辆在行驶过程中,将降低路基的强度,甚至出现整体剪切损坏,进而导致软土侧向滑动,严重时甚至产生塌方情况,不仅影响交通运输,更会造成一定的财政负担,使得维修资金不断增长。

3.1 增加路基结构的稳定性

市政道路建设以路基施工为基础,作为市政道路的重要承重结构,路基可以确保市政道路的承载力,提高市政道路的使用寿命。在市政道路路基施工中,若路基施工存在问题,加上车辆的反复碾压,会造成路基结构的损坏,进而影响路基结构的稳定性,降低市政道路的质量,缩短市政道路的使用寿命。因此,在软土路基市政道路施工中,要科学设计路基结构,不断优化施工技术,满足市政道路施工需要,提高市政道路使用寿命。

3.2 提高路基结构的强度

为满足城市交通的运载量,提高城市交通运输效率,需要软土路基市政道路具有较高的强度,以此才能承受巨大的荷载力。软土路基的荷载力一旦超过其结构强度,势必会造成路基结构的变化。因此,在软土路基市政道路施工中,必须提高路基结构的强度,提高市政道路的荷载力,确保城市道路交通安全

某市政道路项目全线长度为5.42km,项目沿线包括住宅区、商业区、工业园区、学校等。通过对市政道路项目沿线地质条件考察发现,该项目存在软土层,对其分析结果如下:I-a层为浅层淤泥土质,表现为软塑—流塑形态,土层的稳定性较差;
II-b层成为淤泥土质,表现为流塑形态,土层的稳定性较差,分布范围比较广,覆盖深度约为2.5m~17.5m。某市政道路项目全线,详细的地质条件如表1所述。

表1 某市政道路项目全线地质条件参数

5.1 预压砂井技术

软土路基市政道路施工中,要想增加路基结构中黏土的硬度,使黏土能够固化,需要采用预压沙井技术,同时辅助排水和加压处理。实施此项技术的目的,在于清楚凝固区土壤侧面杂物,如土壤、植物等,随后铺设砂垫层,垂直角度插入塑料排水管,确保排水管道的设置,确保软土路基排水的通畅。除此之外,在铺设的砂垫层中要安装密封膜,通过真空泵控制软土路基内部的气压,确保内部气压控制在80Kpa。值得一提的是,此项技术消耗的时间较长,同时应用的范围不大,因此对于流变性较大的软土路基,则不适用于此项技术[3]。

5.2 挤密技术

软土路基的密实度较低,影响市政道路的质量,因此为改变软土路基密实度,可采用挤密技术进行改变,具体方式为分层碾压和分层填筑,在提高软土路基的排水性的同时,提高软土路基的抗剪强度。随着软土路基施工技术的发展和进步,挤密技术也获得了大发展,开始研发全新的技术方案,如反压护道法,深层拌和法等。通过各项技术方案的配合应用,改善软土路基的硬度和强度,确保市政道路的安全性。为充分发挥挤密技术的作用,在实际施工中还应当结合工程实际情况,严格控制技术操作流程,减少对软土路基施工的影响,确保市政道路的安全性。同时,可以不断优化挤密技术操作流程,根据相关的施工要求落实挤密技术施工,充分发挥挤密技术的作用。在施工过程中,施工人员要认真观察软土路基的沉降情况,认真观察软土路基的移位情况,详细记录各项数据,详细分析沉降数据,根据软土路基的施工情况及时调整挤密技术施工流程,进而确保软土路基的施工效果,确保市政道路的建设质量,提高市政道路的使用寿命。

5.3 碎石桩技术

软土路基结构中存在部分软土,由于软土不利于市政道路施工,因此用预先定制的碎石柱替换软土,以此来加固软土路基结构的技术便是碎石桩技术。在软土路基施工过程中,合理采用碎石桩技术,可以明显提升软土路基结构的稳定性,更可以降低施工成本。为充分发挥碎石桩技术的作用,首先要确定软土路基中需要更换的软土层,随后应用钻孔设备进行钻孔,清除需要替换的软土,紧接着将预先定制的碎石桩填充进入,由此增加软土路基结构的稳定性,增加软土路基的承载力。众所周知,碎石桩技术拥有明显的优势,生产成本低,应用效率高,可以明显强化软土路基的结构,因此在软土路基施工中应用范围广泛。

5.4 添加剂技术

添加剂技术是一种较为常见的施工技术,也被广泛应用到软土路基施工中,在软土中加入适当的添加剂,改变软土的物理力学特征,进而提高软土路基结构的稳定性。软土路基中含有大量的软土,通过加入适当的添加剂,可以改变软土的物理力学特征,换句话说,就是增加软土的团结能力,提升软土的承载力,进而增加软土路基的稳定性,提高软土路基的强度,进而防止市政道路出现坍塌的情况,造成交通拥堵。在软土路基施工中,普遍使用的添加剂为石灰石、生石灰、水泥,在某市政道路项目中使用的则是水泥;
同时对施工现场的土质进行调查,确定土质地质条件参数,进而确定需要使用的添加剂类型,充分发挥添加剂的作用,提高软土路基的承载力[4]。

5.5 强夯技术

软土路基的结构及强度,对城市道路工程的质量及运行情况,会产生最直接的影响,因此为降低软土路基对市政道路的不良影响,提高市政道路的安全性,需要根据施工实际情况采取软路基施工技术,进而提高软土路基的稳定性,增加软土路基的承载力,确保市政道路的安全通行。众所周知,软土路基拥有较大的水分,土质疏松,排水性较弱,正是由于其独特的个性,使得软土路基成为影响市政道路施工的重要因素。因此,为提高软土路基的强度,提高软土路基的承载力,需要用到强夯技术进行施工处理,加强软土路基的夯实,改善软土路基的力学参数。结合项目的实际情况,确定夯锤的重量,上文所述的某市政道路项目,结合其地质条件参数,选择的夯锤重量为35t。将夯锤提升到固定的高度,任由夯锤自由落下,借助其冲击力夯实软土路基,优化软土路基的力学参数,提高软土路基的承载力,提高软土路基的密度。由于强夯技术的特殊性,其在软土路基施工中的应用范围较为广泛,如黏土、湿陷土等土质,都可以广泛地应用强夯技术。强夯技术制造成本较低,操作简单,施工效果明显,然而强夯技术也存在劣势,对于一些特殊的软土路基的夯实效果较差,因此在施工过程中要结合实际情况,有理有据地应用强夯技术。

5.6 换填技术

对于浅埋深度不到3m的软土路基,还可以应用到换填技术,以此强化软土路基的强度。在实施换填技术之前,要清除软土路基表面的杂物,结合项目的实际情况选择适合的换填物,换填物填充完成后进行夯实。在换填物选择过程中要慎之又慎,按照施工技术标准选择换填物,确保换填物的抗压性,使其拥有较好的稳定性,以此才能提高软土路基的承载力,确保市政道路建设质量。在施工过程中,技术人员要对换填后的路基进行夯实,确保夯实密度,采用人工+设备相结合的方式反复进行夯实,提高软土路基压实度,进而确保软土路基结构的稳定[5]。

5.7 排水加固技术

对软土路基进行排水处理,仔细甄别选用材料的规格、型号及数量,确保软土路基排水过程的顺利。但在实际施工过程中,有部分施工单位并未严格按照要求选用材料,使得选用的材料并不符合国家相关规定,工程质量不符合标准,以至于排水效果较差。如果软土路基处于腐蚀性或其他土质较差的地区,在应用混凝土搅拌桩时,要根据土质特征选择适合的防腐材料制作垫层,同时提高混凝土的等级,确保其等级在35级以上。在应用混凝土进行装基操作时,提高混凝土的强度,确保其强度在C40级以上,要求石灰地小于0.4。若土质的腐蚀性较强,要提高材料的抗震等级,确保其等级在S8级以上。在施工过程中,还要提高混凝土的厚度,混凝土的管桩要制作保护层,保护层的厚度一般要在35mm以上。在使用混凝土进行管桩时,水灰比不得高于0.45,保护层的厚度一般要在55mm以上。在软土路基施工完成后,施工人员要根据项目情况选择基础,其垫层的选择要防止地下水对土壤的冲击,做好后续环节的处理工作,通过优化施工材料提高软土路基的质量,确保市政道路使用周期。

城镇化的快速发展,使得市政道路建设规模不断扩大,市政道路建设里程不断增加。在市政道路建设中,工程结构的稳定性尤为重要,尤其是软土路基市政道路建设,工程结构的稳定性更为重要。正如上文所述,在软土路基市政道路建设中,要合理分析软土路基的特点,按照软土路基市政道路施工要求进行施工,选择恰当的施工技术,确保软土路基市政道路的稳定性,提高软土路基市政道路的使用寿命。

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