市政道路工程软土地基沉降加固施工控制技术
段磊
中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 陕西省 西安市 710065
摘要:市政道路工程作为城市基础设施建设的重要组成部分,其稳定性和安全性直接关系到城市的交通运行和居民的生活质量。软土地基作为市政道路工程中常见的地质条件,其沉降问题一直是施工中的难点和重点。本文旨在探讨市政道路工程软土地基沉降加固施工控制技术,以期为市政道路工程的稳定性和安全性提供有力保障。
关键词:市政道路工程;软土地基;沉降加固;施工控制技术
1市政道路工程软土地基沉降加固施工的特点
1.1复杂性
市政道路工程软土地基沉降加固施工具有显著的复杂性。软土地基本身的性质就较为复杂,其含水量高、孔隙比大、压缩性强且抗剪强度低,不同地区的软土还存在着颗粒组成、矿物成分等方面的差异。在施工过程中,需要考虑的因素众多,如地下水位的变化、周边建筑物的影响、施工场地的地质条件等。而且,软土地基的沉降过程是一个动态的、长期的过程,其沉降规律难以精确把握,这就要求在施工前进行详细的地质勘察和分析,制定科学合理的施工方案。施工过程中还需要实时监测沉降情况,根据实际情况及时调整施工参数,以确保施工的安全性和有效性。
1.2专业性
市政道路工程软土地基沉降加固施工对专业技术的要求极高。从地基处理方法的选择,到施工工艺的实施,都需要专业的知识和丰富的经验。常见的软土地基沉降加固方法有换填法、排水固结法、深层搅拌法、强夯法等,每种方法都有其适用范围和优缺点。施工人员需要根据具体的工程情况,准确地选择合适的处理方法,并严格按照相应的施工工艺进行操作。例如,在采用排水固结法时,需要合理设置排水系统和加载程序,以确保地基能够在预定的时间内达到设计的固结度。同时,施工过程中还需要运用到各种专业的设备和仪器,如打桩机、搅拌机、水准仪等,施工人员必须熟练掌握这些设备和仪器的使用方法,才能保证施工的顺利进行。
1.3风险性
市政道路工程软土地基沉降加固施工存在一定的风险性。由于软土地基的复杂性和不确定性,在施工过程中可能会出现各种意外情况,如地基沉降过大、边坡失稳、土体坍塌等,这些情况不仅会影响工程的进度和质量,还可能对周边环境和人员安全造成威胁。此外,施工过程中的一些操作不当也可能引发安全事故,如机械设备故障、触电等。因此,在施工前需要对可能存在的风险进行全面的评估,并制定相应的风险应对措施。施工过程中要加强安全管理,严格遵守安全操作规程,确保施工人员的人身安全和工程的顺利进行。
1.4长期性
软土地基的沉降是一个长期的过程,即使在施工完成后,地基仍可能会发生持续的沉降。因此,市政道路工程软土地基沉降加固施工具有长期性的特点。在施工完成后的一段时间内,需要对道路进行持续的监测和维护,及时发现并处理可能出现的沉降问题。同时,还需要根据道路的使用情况和地基的沉降情况,对道路进行适当的修复和加固,以确保道路的正常使用和安全性。此外,随着城市的发展和交通流量的增加,道路的承载能力也可能会发生变化,这就要求对软土地基进行长期的跟踪和评估,以便及时采取相应的措施,保证道路的使用寿命和服务质量。
2市政道路工程软土地基沉降加固施工控制技术的应用
2.1强夯法加固技术
强夯法加固技术是一种通过施加强大的夯击能量,在软土地基中产生强烈的冲击波和动应力,导致土体结构的破坏,孔隙水压力的消散,从而显著提高地基土的强度和压缩模量,有效减少地基沉降的加固方法。这种技术具有施工过程简单、加固效果显著、成本相对较低等优点,特别适用于处理各类软土地基,尤其是那些饱和度较低的粉土、粘性土等。在实际施工过程中,需要根据地基土的性质、设计要求等因素,合理确定夯击能、夯点间距、夯击次数等关键参数,以确保加固效果达到预期目标。
2.2水泥搅拌桩加固技术
水泥搅拌桩加固技术是利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和水泥强制搅拌混合,使软土硬结形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩体,从而有效提高地基的承载能力,减少沉降。这种技术特别适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土地基。在施工时,必须严格控制水泥的用量、搅拌的均匀性以及桩的垂直度和长度,这些都是确保桩体质量的关键因素。
2.3砂桩加固技术
砂桩加固技术是在软土地基中采用振动、冲击或水冲等方式成孔,然后向孔中灌入中、粗砂形成砂桩。砂桩在地基中起到置换、排水和挤密的作用,一方面可以将部分软土置换为强度较高的砂体,另一方面砂桩作为排水通道,能加速软土的排水固结,提高地基的强度和稳定性。砂桩适用于松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,尤其对饱和松散粉细砂地基有较好的加固效果。在施工中,要控制好砂的质量、砂桩的间距和长度等参数,这些都是确保施工质量的重要因素。
2.4预压法加固技术
预压法是在建筑物建造前,对软土地基进行加载预压,使地基土中的孔隙水排出,土体固结,强度提高,从而减少建筑物建成后的沉降。预压法可分为堆载预压和真空预压两种。堆载预压是在地基上堆填一定重量的土石等材料,以达到预压的目的;真空预压则是通过在地基中设置砂井或塑料排水板等竖向排水体,然后在地基表面铺设砂垫层并覆盖密封膜,通过真空泵抽气形成真空,使土体中的孔隙水在压差作用下排出。预压法适用于处理深厚软土地基,特别是对于大面积的场地处理效果较好。
2.5灌浆法加固技术
灌浆法是将具有一定流动性和胶凝性的浆液,通过钻孔或其他方式注入到软土地基中,填充土颗粒间的孔隙,胶结土颗粒,从而提高地基的强度和抗渗性。根据浆液的类型,可分为水泥灌浆、化学灌浆等。水泥灌浆以水泥为主要材料,具有成本低、耐久性好等优点;化学灌浆则采用化学浆液,如环氧树脂、聚氨酯等,具有可灌性好、凝结时间可控等特点。灌浆法适用于处理砂土、粉土、粘性土等多种地基,可用于地基加固、防渗堵漏等工程。在施工中,要根据地基土的性质和工程要求选择合适的浆液和灌浆工艺。
2.6加筋土法加固技术
加筋土法是在软土地基中铺设土工合成材料(如土工格栅、土工布等)或其他加筋材料,通过加筋材料与土体之间的摩擦力和嵌固作用,提高土体的整体性和稳定性,减少地基沉降。加筋土法可以增强地基的抗拉和抗剪能力,有效地分散荷载,改善地基的受力状态。它适用于浅层软土地基处理,常用于道路路基、挡土墙等工程。施工时,要确保加筋材料的铺设质量,保证其与土体之间的良好结合。
3结语
随着城市化进程的加快,市政道路工程软土地基沉降加固施工控制技术的研究和应用将越来越受到重视。本文通过对市政道路工程软土地基沉降加固施工的特点和施工控制技术的应用进行详细分析,旨在为市政道路工程的稳定性和安全性提供科学依据和技术支持。在未来的实践中,需要继续探索和创新软土地基沉降加固施工控制技术,不断提高施工质量和效率,为城市基础设施建设和居民生活质量的提升做出更大的贡献。同时,也需要加强相关法规和标准的制定和完善,为市政道路工程软土地基沉降加固施工提供有力的法律保障和技术指导。
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