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摘要:就目前国家城镇化速度的加快以及发展来看,道路建设已经成为城市发展过程中,最为重要的一个环节,它不仅仅代表着一个城市的发展水平,也与城市之间的正常运作有着密不可分的联系,现有阶段下,城市的道路发展有着比较驳杂的问题,比如工期问题以及场地问题等等,这就对软土地基的建设以及处理又找比较高的标准,此次文章通过针对软土地基的综合实证,来研究出软土地基对于道路建设上的综合运用和发展。
关键词:市政道路工程;软土地基处理;施工技术
1、市政道路软土地基特点分析
1.1空隙较大、含水量较高
相比于正常土质,软土地基的土质的含水量相对较高,这也使得软土地基含有更多、更大的空隙。造成这种现象的主要原因在于软土和粉土含有较多的负电荷,而软土和粉土正是软土地基的主要成分,负电荷与空气接触时会亲附空气中的水分,被粉土吸收。从而导致土中水分增加和空隙增多变大。由于市政道路对地基及地质有很高的要求,因此多水的软土地基不适合市政道路的建设。
1.2触变性及流变性较高
因为软土地基含水量较高,所以一般软土的硬度及强度较低,一旦受到外力作用,容易出现形变。想要在软土地基上开展市政道路建设,必须在铺设前对软基进行加固,使之达到道路施工要求。否则项目竣工后,受到较大外力作用,或者本身道路质量过大,都会导致道路发生形变甚至断裂,造成经济损失及社会负担。
1.3压缩系数高、抗剪强度低
由于软土层中存在大量的空隙,这些空隙到最后道路地基承受外力的能力相对较弱,由于其压缩系数高,具有较强的反弹作用,对软土采取压实的加固难以达到良好的效果。在进行道路施工,如果对软土地基性质的改善不能达到一定要求,会直接影响道路的稳定性,减少道路的使用寿命,降低市政道路的施工质量,也为以后道路的养护工作增加难度。
2、市政道路工程软土地基处理的施工技术
2.1表层处理法
该方法一般是对软土地基的表面进行处理,主要是在其中添加一些材料,同时还需要辅以科学的排水方法,这样可以大大降低软土地基的含水量,从而增强其承载能力。该方法不仅可以提高软土地基的表面强度,而且还能避免对软土地基深层次结构造成破坏,从根本上降低了地基剪切变形的发生率。通过表层处理法,不仅需要做好地基表面的排水工作,还需要对其进行砂垫处理。排水过程,主要是为了降低软土地基中的含水量,该过程中一般可以挖开一个沟槽,这样可以加快表层排水工作的进度,但是排水过程中要结合现场的实际情况进行,从根本上降低地基沉降的发生率。对于含水量较大并且较薄的软土地基,一般选择砂垫层的处理方法,以达到降低地基的含水量的目的,并起到了加固的效果。砂垫层的铺设过程一般会悬着水泥稳定土、改良土等,在软土地基中改良土具有造价低、操作简单的优点,而水泥稳定土造价相对较高,但是如果遇到工期紧迫时,也可以采用水泥稳定土,以保证其能够在较短的时间内达到固化,并符合施工要求。
2.2碎石桩法
碎石桩法,主要是利用管桩设备产生水平振动并在高压水流基础上边振边冲,在软弱黏土中成孔后,再在孔内分批次填入碎石、砂砾等质地坚硬的材料并制成桩体,由碎石桩体和桩间土组成复合地基,以达到提高地基承载力、减少沉降量的目的,这种加固地基技术叫作振冲置换或碎石桩法。这种方法主要的作用是将部分软土置换成类似于钢筋混凝土的柱状结构,并且能够避免地下水位的影响,同时造价低廉,方便对路基沉降进行有效控制,在市政道路建设中应用较为广泛也逐渐被重视起来。
2.3高压旋喷注浆法
高压旋喷注浆法主要运用的是钻机设备,将注浆管钻进预定位置后,通过喷嘴以20MPa左右的高压流体(浆液或水)对土体进行冲切,形成水泥土增强体。高压旋喷注浆法有单管法、二重管法、三重管法。喷射浆液时通过旋转、提升以形成定喷、摆喷和旋喷等形式方法,最终形成复合地基,有提高地基承载力、减少沉降的作用,也常用它形成防渗帷幕。本方法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大块石,或有机质含量较高时应通过试验确定其适用性。使用的主要材料:水泥。使用的主要机械设备:钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆管、喷嘴、流量计、输浆管、制浆机等。
2.4强夯法
目前,强夯法在不同国家使用标准也不一样,如美国及欧洲一些国家,通常采用大吨位的起重机,重锤质量大,在软土层处理中能够发挥更好的稳定性。这种起重机为履带式,所以具有较高的稳定性,并且使用方便。在日本,通常采用轮胎式起重机,重锤质量不等,也具有良好的使用效果。目前,我国在市政道路软基处理中,通常采用小吨位的起重机,重锤质量也较小,常在10~40t之间。为了提高施工稳定性,还需要附加滑轮,才能起吊重锤。
我国市政道路施工中,在软基土层处理时,通常利用滑轮将重锤起吊到一定高度,形成一定重力势能,再自由落下,实现对土层的冲击。具体过程为:在起重机的一端拉好钢丝绳,绳子一端固定脱钩器,然后将重锤挂在钩子上,拉动滑轮,使重锤上升到预定高度。这时利用钢丝绳将脱钩器拉转,使钩子和重锤向分离,重锤脱落后由原先的重力势能转变为巨大动能,对土层产生巨大的冲击力,进而完成一次冲击。在重锤起吊及落下时,一定要做好安全措施,如果发现起重机臂杆一段出现倾斜,应在另一端用辅助门架支撑,以达到平衡。另外,在施工之前,需要对脱钩器严格检查,以保证其灵活的操作性能。
3、市政道路软土地基处置及其注意事项分析
3.1软土地基施工的主要内容分析
明确软土地基的处置方式。软土地基施工之前,应该对目标区域挖掘,确定地基土质及地质特征,为后续的施工方式选择提供基础。在开挖及证混合料既具有防水性,也要具有骨架结构增强抗车辙能力,提高沥青面层的整体使用性能。沥青混合料配合比必须综合考虑多方面因素,择优选用。施工单位用于检测的试验仪器必须经过正规计量单位检定校准后方可使用,不仅是为配合比设计提供准确可靠的试验数据,也是为在沥青面层施工过程中质量监测提供可靠的保障。
3.2沥青混合料的拌合及碾压
沥青混合料的拌合及碾压温度一般参考《公路沥青路面施工技术规范》中的温度要求。但沥青品种牌号不一样,混合料的拌合碾压温度就不同,不能只参考规范规定的温度进行施工,应作出工程所用沥青的黏温曲线,根据黏温曲线来确定混合料的拌合及碾压温度。施工现场不能为了加快施工进度而要求拌合站减少搅拌时间,提高出料速度。拌合站应任用经验丰富的操作人员,保证温度合适稳定。施工现场碾压应做到紧跟摊铺机碾压,防止混合料温度散失太快而碾压不实。严格按照施工技术方案要求的碾压遍数进行碾压,保证现场压实度,降低沥青路面内部孔隙率。
结束语
总而言之,在软土地基上修筑道路作为比较常见的市政道路工程中的施工问题,对市政道路工程建成之后的承载能力、运行安全及城市美观度有着直接的影响。为此,在市政道路工程施工过程中,要重点关注软土地基的处理问题,对软土地基进行必要的加固处理,保证道路运行的安全,这样才可以充分发挥市政道路工程的社会效益和环境效益。
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