市政道路施工中软基加固技术运用分析
谭永桂
株洲市国盛融城发展有限公司 湖南株洲 412000
摘要:在市政道路施工中,软基加固是保障工程质量和延长道路使用寿命的关键技术之一。随着城市化进程的加快,越来越多的市政道路建设涉及到软弱基础土层的处理,如何有效提高软基承载力、减小沉降和稳定性问题,成为施工过程中的重要课题。本文通过分析常见的软基加固技术,探讨其在市政道路施工中的应用与效果。重点分析了排水固结法、注浆加固法、复合地基法等软基加固技术的原理、适用范围及实际应用效果,同时结合具体案例,探讨了软基加固技术的挑战与解决对策。研究表明,针对不同的软基条件,合理选择和综合应用加固技术,能够有效提高道路施工的安全性与稳定性,确保市政道路工程顺利完成。
关键词:市政道路;软基加固;复合地基;注浆加固
引言
市政道路建设是城市基础设施建设的核心组成部分,其中道路的基础加固尤为重要。软基通常指的是承载力较低、易变形的地基类型,如淤泥、软粘土等。由于软基的高压缩性和低承载能力,它对市政道路施工的影响极为显著,不仅会影响施工进度,还可能导致道路沉降、裂缝等质量问题。因此,如何有效进行软基加固,提升道路基础的稳定性和承载力,成为当前市政道路施工中的一大难题。软基加固技术是针对软弱地质条件采取的一种工程措施,其主要目的是通过改变土层的物理力学性质,使基础达到工程设计的要求。随着技术的不断发展,市政道路施工中越来越多地应用了各种软基加固方法,如排水固结法、注浆加固法、复合地基法等。这些技术不仅提高了施工效率,还有效控制了工程质量问题。
一、软基地基的危害
(一)承载能力差
因为软土基的含水量较大,因此土体的压缩量增加,在承受较大载荷的时候就容易被压缩,形成大规模的沉降,外界压力容易导致地基的整体性破坏。这也是软土基最突出的特点。
(二)沉降量大
软土地基所含有的天然水量大,其松散程度也就随之增加施工中因为压力失水就会导致沉降,如果处理不当出现的沉降呈现不规则的情况,就会导致后续施工的困难,严重的时候会导致路面出现倾斜甚至塌方,尤其对桥梁施工的影响最大。
(三)压缩性大
软土的特征是孔隙大,呈现松散的状态,其可以被大范围的压缩,如果在市政施工中不能进行妥善处理,其在后续施工中容易出现基坑边坡失稳、边坡错位、路基塌方等情况,导致施工的安全性降低,也会影响周边建筑的稳定,
二、软基加固技术的重点方法解析
软基加固技术是通过一系列工程手段增强软土层的强度和稳定性,以保障上部结构的安全性和可靠性。软基加固技术的选择需结合土质、施工环境和经济成本等因素。浅层软基常采用排水固结法或挤密法;深层软基多采用注浆加固法或复合地基法。在地下水位较高的区域,可优先考虑注浆法或地下连续墙法。
常见的软基处理方法包括排水固结法、挤密法、化学加固法、预压法、强夯法、注浆加固法和复合地基法等。不同的加固方法适用于不同的地质条件和工程需求。
(一)强夯法
强夯法适用于素填土、碎石土、低饱和度粉土、砂土、湿陷性黄土等地基。通过高能量的强力夯击,增加地基密实度和承载力。该方法施工简单,效果显著,但对环境有一定的振动影响。株洲市规划四路项目详勘显示有160米范围为软弱地基,采用强夯处理。强夯前按路基处理一览表挖除表层软土0.5m, 场地整平到统一标高, 设置好减震沟后,进行强夯处理。强夯后补充粉质黏土至路基设计标高,强夯时要确保附近构筑物结构安全。采用分段夯击能,前后两端用2000的夯击能,中间段采用4000的夯击能。强夯处理28d后采用原位测试和室内土工试验检验承载力,地基承载力大于120KPa,满足设计要求。
(二)排水固结法
排水固结法是一种广泛应用于大面积软基处理的经济方法。通过在地基中布设塑料排水板、砂井等排水设施,并结合堆载预压,排除孔隙水,从而实现土体的固结。但需确保排水板的铺设位置和堆载荷载的均匀性,以避免地基固结不均。某市政项目中,采用排水固结法处理软基,铺设排水板间距1.5m,加载荷载20kPa,在三个月后,地基固结度达到90%以上,满足设计要求。
(三)注浆加固法
注浆加固法常用于深层软基处理,具有较强的适应性。通过严格控制注浆压力和浆液比例,注入水泥浆液,胶结土体颗粒,提升地基承载力。某市政项目中,由于地下水丰富,施工团队采用注浆加固技术,水泥浆注入量为每立方米1.2吨,地基承载力提高至150kPa,沉降量大幅减少,保证了道路工程的顺利推进。
(四)复合地基法
复合地基法通过设置桩体与土体共同承载荷载,是一种经济高效的软基加固方法。在株洲市中车大道的建设中,由于地基下部为松软土层,项目团队采用水泥搅拌桩法进行加固。桩径0.55m,桩中心距1.2m,梅花形布桩;增强体水泥掺量15%;桩底进入粉质粘士层05m,平均桩长约5.0m;桩顶砂砾石垫层厚度30cm。施工中按照试桩确定的参数控制喷浆量和搅拌提升速度减少水泥浪费,应尽量连续施工。搅料机的下沉和提升速度,均不得超过1.0m/min。成桩龄期28d后,应对复合地基承载力进行检测,复合地基承载力特征值不小于150KPa,满足设计要求。
三、案例分析
日新路(规划之路三-规划支路五)新建工程,建设内容包括道路工程、人行天桥工程、给排水工程、绿化景观工程、道路照明工程及道路交通附属工程。本项目设计道路全长为1300米,总占地面积84960.43平方米,规划道路路幅宽度40米,双向六车道设计车速为 50km/h。
在项目设计之初,根据工程详细勘察报告,施工范围内存在大量弃土,面积约4.3万平方米,地基承载力达不到设计要求,项目团队经方案比较,采用碎石桩进行加固处理。碎石桩施工采用振动沉管法,桩径0.5m,间距1.2m,并在桩顶填筑30cm碎石垫层。设备就位后必须平整,确保施工过程中不发生倾斜和移动,机架和钻机的垂直度不得大于1.0%。采用逐步拔管法将钢管拔出,拔管速率一般控制在1.2~1.4m/min。施工完成后,经检测单位检测,复合地基承载力≥120kPa,满足设计规范,工程顺利推进。
四、软基加固技术的挑战与解决方案
(一)技术选择的挑战
复杂地质条件对软基加固技术提出高要求,需根据具体特点选择技术组合。例如,在深厚软土地基中,单一注浆法可能难以奏效,需与复合地基法结合使用,既提高承载力,又控制不均匀沉降。此外,技术选择需综合考虑经济性、施工周期及环境适应性,确保方案高效可行。
(二)施工质量的控制
软基加固的施工质量直接影响工程效果。施工必须严格遵守设计规范,如在静压桩施工中,反复检测桩体垂直度、深度及承载力。在注浆施工中,实时监控注浆量和浆液压力,确保均匀分布,避免承载力不足或地基变形。此外,加强现场管理,建立质量监控体系,及时解决潜在问题。
(三)环境影响的控制
软基加固施工可能对环境造成振动、噪音、粉尘及地下水流动等影响。设计时应充分评估环境影响,选择低扰动工艺。在居民区附近可使用低噪音振动设备或注浆工艺以降低噪声;地下水敏感区域应采取隔水帷幕等措施,避免污染或水流失,实现环境保护与工程效益的平衡。
五、总结
软基加固技术在市政道路施工中具有广泛的应用前景。通过合理选择加固方法并严格控制施工质量,可以有效提高地基承载力,减少沉降风险,确保工程的安全性和稳定性。未来,应进一步优化加固技术,加强其经济性和可持续性,推动市政建设高质量发展。
参考文献
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