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市政道桥工程中软土路基施工处理技术研究

作者

郑韬

中启鸿腾建设集团有限公司,四川省成都市 610000

摘要:随着城市化进程的加快,市政道桥工程的建设需求日益增长。在这些工程中,软土路基的施工处理技术是确保工程质量、延长使用寿命的关键环节。软土由于其低强度、高压缩性、低渗透性等特点,给施工带来了诸多挑战。因此,研究和掌握有效的软土路基施工处理技术,对于提高市政道桥工程的整体质量和安全性具有重要意义。本文将对市政道桥工程中软土路基施工处理技术进行深入研究,以期为相关工程实践提供理论支持和技术指导。

关键词:市政道桥工程;软土路基;施工处理技术

1软土路基的特点

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土,固结系数小,固结所需要的时间长,灵敏度高、扰动性大,土层层状分布复杂,各层之间物理力学性质相差较大。软土的形成需要在静水或缓慢的流水环境中沉积,通过一系列的生物化学作用从而产生各种软弱土壤。软土路基相比于其他土质具有含水率高的特点,普遍在30%~70%之间,在道桥施工期间会产生较多淤泥,会给施工活动带来阻碍。软土路基强度较低,整体粘聚力小,压缩性较高,渗透系数普遍在10~5mm/之间,如果软土路基的厚度在10m以上,要想使土层完成目标固结效果理论上需要的时间普遍在5年到10年之间,由此可见,软土路基的固结处理难度较大。软土路基灵敏度一般在4以上,流变性较为明显,在受到周围其他因素的干扰下絮状结构便会遭受到破坏,土体强度水平明显下降。同时在荷载因素的影响下软土路基的抗剪强度也会随之下降,当主固结完成沉降后可能再次会出现固结沉降的问题。

2市政道桥工程中软土路基施工处理技术的应用

2.1置换施工技术

置换施工技术作为一种有效的软土路基处理方法,其核心原理是通过物理手段将软土层替换为具有更高强度和稳定性的材料,从而提升路基的整体承载能力。具体操作中,通常采用挖除软土并回填砂石、砾石或其他高性能填料的方式。这种方法不仅能够显著改善路基的力学性能,还能有效缩短施工周期,减少因软土固结时间长所带来的工程延误。在实际应用中,置换施工技术需结合地质勘察数据,精确确定置换深度和范围,确保置换效果的最大化。此外,置换材料的选用也需考虑当地材料的可获得性及经济性,以实现工程成本与效益的优化平衡。通过合理的置换施工技术,可以有效解决软土路基带来的诸多施工难题,为市政道桥工程的顺利推进提供坚实保障。

2.2强夯施工技术

强夯施工技术是一种通过高能级的夯击力对软土路基进行加固的处理方法。其基本原理是通过重锤从高处自由落下,对地基土施加巨大的冲击力,使土体产生瞬间的压缩和变形,从而提高土体的密实度和强度。强夯施工技术的核心在于夯击能量的控制与分配,合理的夯击参数设计是确保加固效果的关键。在实际操作中,通常需要进行试夯,以确定最佳的夯击能量、夯击次数和夯点布置方案。强夯施工技术的优点在于施工简便、效率高、成本相对较低,且能有效提升软土路基的承载能力和稳定性。

2.3堆载预压法

堆载预压法是一种通过在软土路基上施加预压荷载,促使土体提前完成固结沉降的施工处理技术。其基本原理是通过堆载材料如砂石、土方等,对软土路基施加一定的压力,模拟未来道桥工程的实际荷载,加速土体的排水固结过程。这种方法能够有效减少工后沉降,提高路基的承载能力和稳定性。在实际操作中,堆载预压法需根据地质勘察数据和工程要求,合理设计堆载高度、加载速率和预压时间。堆载过程中需密切监测土体的沉降和侧向位移情况,确保施工安全。堆载预压法的优点在于施工简便、成本低廉,适用于大面积软土路基处理。然而,该方法也存在一定的局限性,如预压周期较长,对周边环境影响较大等。因此,在应用堆载预压法时,需综合考虑工程地质条件、环境因素及施工进度要求,采取相应的辅助措施,如设置排水砂井、铺设土工格栅等,以优化预压效果。通过科学合理的堆载预压法,可以有效改善软土路基的工程性能,为市政道桥工程的长期稳定运行提供有力保障。

2.4垂直排水固结法

垂直排水固结法是一种在软土路基施工处理中广泛采用的技术,其主要通过设置排水体(例如砂井、塑料排水板等)来形成有效的排水通道。这种方法的核心在于利用排水体来缩短土体的排水路径,从而增大排水速率,加速土体的固结过程。通过这种方式,可以有效地提高路基的承载力和稳定性。在具体操作过程中,首先需要进行详尽的地质勘察,以确定软土层的厚度、分布情况以及其它相关特性。基于这些勘察结果,工程师会设计出一个合理的排水体布置方案,这个方案会详细规定排水体的类型、间距、深度以及其他关键参数。在施工阶段,对排水体的施工质量进行严格控制是至关重要的,这包括确保排水体的垂直度和连续性,以确保排水效果能够得到最大程度的发挥。垂直排水固结法之所以受到青睐,是因为它具有成熟的施工工艺和显著的处理效果,能够适用于多种不同类型的软土路基,为道桥建设提供了坚实的基础。

2.5粉煤灰碎石桩加固施工技术

粉煤灰碎石桩(CFG桩)加固技术是处理软土路基的一种有效方法。该技术通过将碎石、石屑、粉煤灰等工业废料与水泥等胶凝材料混合,形成具有一定强度的桩体,并通过这些桩体对软土路基进行加固。在施工过程中,首先需对地基进行清理和平整,然后根据设计要求进行桩位放线和桩机就位。随后,利用专用成桩设备将混合料注入预定孔位中,通过振动或静压等方式使桩体成型并与周围土体紧密结合。CFG桩加固技术的关键在于控制混合料的配比和施工工艺,以确保桩体强度和承载力满足设计要求。该技术具有施工简便、材料来源广泛、成本低廉、环保无污染等优点,在市政道桥工程中得到了广泛应用。

2.6喷射注浆加固施工技术

喷射注浆加固技术是一种通过高压喷射设备将固化剂注入地基土体中形成加固体的软土路基处理方法。该技术利用高压喷射流将固化剂与土体充分混合并挤密周围土体,使固化剂与土体发生化学反应或物理凝结作用以形成强度较高的加固体。喷射注浆加固技术的施工流程包括注浆孔定位、钻孔、清孔、注浆管安装、注浆和注浆效果检测等步骤。在施工过程中,需严格控制注浆压力和注浆速度以确保注浆效果均匀且满足设计要求。该技术具有加固效果显著、施工灵活方便、适应性强等优点,特别适用于处理地质条件复杂、施工难度大的软土路基。通过喷射注浆加固处理后的地基土体能够显著提高承载力和稳定性,为市政道桥工程的安全和稳定提供有力保障。

3结语

通过对市政道桥工程中软土路基施工处理技术的系统研究和分析,可以看出,每种技术都有其独特的优势和适用范围。置换施工技术通过物理替换提升路基承载能力,强夯施工技术通过高能级夯击加固土体,堆载预压法通过预压荷载加速固结,垂直排水固结法通过排水体缩短排水路径,粉煤灰碎石桩加固技术利用工业废料形成高强度桩体,喷射注浆加固技术通过高压喷射形成加固体。在实际工程中,应根据具体的地质条件、环境因素和施工要求,灵活选择和组合这些技术,以达到最佳的处理效果。未来,随着新材料、新工艺的不断涌现,软土路基施工处理技术将更加多样化、高效化,为市政道桥工程的可持续发展提供更加坚实的保障。

参考文献

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