【摘要】城市道路路基处理是道路建设环节中的重要内容,路基处理的好坏将直接影响城市道路的建设。对路基的有效处理能够提高公路的稳定性和承载能力。本文就对一些常见的地基处理技术进行简单的介绍,并对具体的处理方法进行探讨。
【关键词】市政道路;软地路基;处理技术
前言:路基作为道路的基础,是路基路面结构的重要组成部分,是道路的支撑结构,对路面结构的强度和刚度起着决定性的作用,一旦路基出现质量问题,道路的相关病害也随之出现,不仅城市道路质量、行车安全得不到保证,还会带来重大的经济损失和不良的社会影响。因此,研究道路软地基处理技术,提高地基质量对市政道路具有重要意义。
1、 软土地基的特点
1.1地基承载能力低,难以施工
由于施工扰动较大,容易破坏整个地基土层的结构,不利于施工。
1.2沉降量较大,不能满足使用功能
由于软土压缩性大,工程完成后容易发生不均匀沉降,导致道路出现裂缝、地下管线出现断裂等问题
1.3.稳定性较差,流变性较强。
开挖基坑容易引发沟槽边坡失稳破坏,影响施工的顺利进行。造成失稳的主要原因在于软土天然空隙、黏结系数小。在荷载作用下,软土在剪应力的作用下,会产生缓慢的剪切变形,进而导致抗剪强度的消弱,在地基固结沉降完成之后,还有可能产生继续固结现象。
1.4容易引发不均匀沉降
由于软土地基中的地下水会影响工程的施工质量,地基处理过程中必须及时排水,并做好边坡土体的防护。因为在降水或排水工程中,很可能引发周围地层发生不均匀沉降。
2、市政道路建设中软土地基的处理方法
2.1置换法
置换法就是将道路施工位置上的软土层挖掉,置换以良好的无侵蚀性、低压缩性的散粒材料或采用与道路工程施工相同的材料,然后分层压、夯、振动,使其满足设计要求的密实度。一般情况下,采用的砂或碎石置换,具有较好的强度和承载能力。置换法的加固机理是根据土层附加应力的分布规律,具体就是让置换层承受较大的应力,下面的软土层承受较少的应力,然后使整体土层满足设计与施工的要求。因此,置换法只适用于浅层的软土处理。
2.2强夯法
简单说,强夯法就是用几十吨重的夯锤从几十米高处自由落下,对地面进行强力夯实的地基处理方法。这种软土地基处理方式不仅能够提高地基的强度、降低地基的压缩性,还能有效改善地层抗振动液化的能力,有助于增强防灾能力。由于此种方法需要使用到几十吨重的夯锤,必然为周围建筑物的安全带来一定影响或其他副作用。因此,使用过程中应当加以小心。
2.3排水法
基于软土地基的渗透性,地基处理中必须设置排水管道,并做好边坡土体的防护工作。所谓的排水法就是采取相应措施(砂垫层、排水井、塑料多孔排水板等)在软基表层或内部形成水平或垂直排水通道,使软土层在自重或外界荷载的共同作用下快速排出土层中的水分,最后达到土壤固结的目的。
2.4灌浆法
灌浆法就是借助于压力,通过钻孔或其他设施将浆液压送到地基孔隙或缝隙中,改善地基强度或防渗性能的地基处理方式。在当前道路工程软土地基处理市场上,灌浆法的方式主要包括固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆、化学灌浆以及高压喷射灌浆。
2.5混凝土灌注法
凝土灌注桩是一种在软土地基的桩位上钻孔,然后将水泥注入桩内,或在桩内安置钢筋后注入混凝土的而一种方式。这种现浇桩与预制桩相比,具有低振动、低噪音、桩长和直径可调整的优势。但是由于成桩工艺较为复杂,故而成桩速度比预制桩慢一些。
3、软土地基处理常见的处理技术
3.1粉喷桩复合地基处理技术
在市政道路工程中粉喷桩复合地基加固技术应用比较广泛。粉喷桩技术主要通过搅拌桩机对软土地基进行深层搅拌,并沿深度将水泥或者石灰粉等固化剂边搅拌、边喷射到土体中,使其与软土地基进行强制搅拌,从而形成水泥土桩。在粉喷桩技术中,使用的固化剂为干粉,这种干粉能够充分吸收软土中的水分,使土体的强度得到有效提高,这种技术对含水量较高的软土地基处理效果比较显著;另外,粉喷桩所使用的固化剂较少,对于地表的影响也较小,不容易出现地表隆起等现象。
3.2强夯法地基处理技术
强夯法对软土地基的处理能够有效提高地基的承载力。强夯法是指利用重锤夯击土层,使软土层迅速达到固结目标。强夯法通常利用起吊设备,将具有一定重量的重锤提升到一定高度,然后使其下落,利用重锤强大的冲击力将土层夯实。强夯法通常用于砂性土、非饱和粘性土以及杂填土的路基工程中。强夯法具有良好的加固效果,且适用的土类较广。这种方法采用的设备比较简单、施工也比较方便,可以有效减少施工费用、缩短工期。所以在一些市政道路工程中应用也较为广泛。目前,通过施工经验来看,强夯法除了不适用于厚层淤泥质和淤泥土层外,对于其它类型的软土应用效果均比较明显。另外,强夯法的处理效果,通常会受到地基土的含水量以及土粒的孔隙比影响。
3.3垫层换土法地基处理技术
对于路堤不高,土层较薄且两面的排水能力较强的软土地基,可以采用垫层施工技术和置换填土的处理技术。此类施工技术能够在填土与基底土层之间形成一个排水层。当软土地基受到负载作用时,能够迅速将软土地基中的孔隙水排除路基以外,从而加快了软土的固结速度,使其压缩性降低,承受力提高。垫层法是一种浅层的地基处理技术,这种技术包括加筋碎石垫层技术、换土加筋垫层技术以及换土垫层法。垫层法通常是采用机械或者人工将路基中的软土挖除,并换填上强度较高的砂砾、卵石或者粘性土等材料。在市政道路工程中,如果换填的深度超过1米,则应该每隔0.5米设置一层土工布或者土工布格栅,使垫层换填法的效果更加明显。采用垫层法处理的软土地基,可有效的将上部荷载传递并扩散到下承层,从而使上层路基的承载力达到要求,不但可以有效减少路基的沉降量,也提高了地基的固结速度和强度,同时,还可以提高路基的排水能力,防止了冻胀问题的发生,使路基的不均匀沉降得到有效控制。
3.4排水固结法地基处理技术
排水固结技术通常应用在有机质粘土地基、饱和粘土地基的施工处理中。排水固结技术的排水系统通常由竖向排水体和水平排水砂垫层组成,这种技术能够加速软土地基的固结进程,缩短地基孔隙水的排水距离,进而改变了原来地基的排水边界条件。当土层的渗透性能较好或者软土的厚度较低且接近地表时,只需要在地面铺设一层砂垫层即可,可以不设置竖向排水结构。砂垫层的厚度通常在50cm左右,可采用粗砂或者中砂作为垫层材料,水平的砂垫层应该比路基两边宽出1m以上,并且保证排水的通畅;对于竖向排水结构,可采用塑料排水板或者袋装的砂井。水平砂垫层与竖向排水结构应该相互连通,施工前需要先铺设一层厚砂垫层,并设好横坡,然后再进行竖向排水体的施工。
结束语
在市政道路工程中,路基工程是其中的关键环节。目前对软弱土地基的处理方法也比较多。尤其是近年来,工程技术的不断发展,也带动了软土地基处理技术的不断提升。但是在处理软土地基时,我们一定要结合工程实际,采用具有针对性的、科学、有效的技术方法来加以施用。进而保证整个市政道路工程的顺利进行。