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简议市政交通工程建设中的软土路基施工处理技术

作者

李丽颖

山东兴临建设集团有限公司 山东省德州市临邑县 251500

摘要:软土路基施工处理是市政交通工程建设中的重点和难点。软土具有高含水率、大压缩性和低抗剪强度等特点,容易导致工程不均匀沉降和地基失稳。为解决这些问题,施工中常采用排水固结法、预压加固、化学加固、动力压实、地基加筋与复合地基等技术,通过科学的施工处理提升地基的承载力和稳定性。同时,施工全过程的质量控制,包括施工前的勘察设计、施工中的动态监测与调整以及施工后期的检测与评估,能够有效确保软土路基处理效果和工程质量。本文旨在探讨市政交通工程中软土路基施工处理的技术方法及其质量控制措施。

关键词:市政交通;工程建设;软土路基;施工处理技术

引言

软土路基的广泛分布使其成为市政交通工程建设中不可忽视的技术难题。由于软土的物理力学性能较差,其承载能力低、沉降性强,易导致路基开裂、沉降过大等质量问题,对交通工程的安全性和耐久性构成威胁。因此,在施工过程中,需要针对软土的特殊特性采取合理的处理措施,以提升地基的整体性能并满足设计要求。同时,为确保施工效果,严格的质量控制贯穿于设计、施工及后期检测各阶段,成为软土路基处理中的重要保障。

1.软土路基的工程特性分析

软土具有特殊物理力学性质,显著特征为高含水率、低抗剪强度。其松散结构致孔隙比大,易在外荷载下变形。软土接近或高于液限,低渗透性使排水固结慢,施工处理难度大。低抗剪强度使土易在剪切荷载下塑性变形甚至破坏,威胁地基稳定。

软土高压缩性影响市政交通施工,表现为长期滞后沉降,应力-应变关系非线性,受加载速率和土体初始状态影响。长期荷载下,软土蠕变显著,体积和强度下降,影响结构安全。孔隙压力消散慢,限制有效应力增加,进一步削弱地基稳定性。

2.软土路基施工处理的主要技术

2.1 排水固结法

排水固结法广泛应用于软土路基施工,通过加速软土固结提升地基强度和减少沉降。其核心在于增设排水通道以快速排出土中孔隙水,促进固结。具体技术含垂直排水(使用砂井或塑料排水板,间距1.0~2.0m,直径0.1~0.3m)和真空预压(密封膜加负压60~90KPa,缩短50%施工周期)。此法施工简便、应用广泛,但需根据软土层特性及荷载条件精确设计,确保均匀固结并满足工程需求。

2.2 预压加固技术

预压加固技术通过施加临时荷载于软土路基,加速沉降与固结,提升地基承载力并减少后期沉降。主要包括表层荷载与分级加载预压法。表层荷载预压利用砂石或水袋,荷载为设计使用荷载的1.2至1.5倍,作用时间依土层厚度和固结系数定,通常数月至一年。分级加载预压技术分阶段增荷,控制土体应力变化,防过度剪切。该技术关键在于合理设计加载速率与持续时间,既要确保固结率超90%,又要防不均匀沉降或剪切破坏。相比其他加固技术,预压加固成本低、适应性强,但要求高施工周期与堆载材料选择,需根据工程实际优化设计与实施。

2.3 化学加固技术

化学加固技术通过掺入化学材料改变土体性质,增强地基强度和稳定性。常用方法包括水泥土搅拌和灌浆加固。水泥土搅拌法混合水泥等材料与原土,形成高强度固结体,适用于厚软土层,掺量10%~20%,抗压强度提升3~5倍,搅拌深度8~15m。灌浆加固法注入浆液填充土体孔隙,提高密实度和抗剪强度,浆液材料多样,扩散半径1~3m。该技术施工快、适应性强,尤其在高水位和受限空间表现佳。但需注意材料选择、工艺要求和浆液均匀扩散及环境影响,确保地基稳定和工程长期性。

2.4 动力压实技术

动力压实技术通过机械施加强大冲击力或振动力,动态压密软土层,提升地基密实度与承载力。主要方法包括强夯法和动力置换法。强夯法利用重锤自由落体施加冲击能量,根据土层厚度与密实度调整间距,有效消除深层孔隙,增强承载力2-5倍,适用于中厚软土层。动力置换法通过振动设备挤压软土并填充碎石等,增强地基性能,单次置换深度可达8-12m。该技术施工高效、适应性强,尤其适合大面积软土场地,但需注意控制施工噪声与振动对周边环境及结构的影响,确保安全与可持续。

2.5 地基加筋技术

地基加筋技术通过引入高强材料加固软土,提升土体性能及地基稳定性。关键技术包括土工织物(如聚酯、聚丙烯或玻纤,抗拉强度50~400KN/m)的铺设和加筋垫层(如钢筋网或玻纤与砂砾结合,厚度30~50cm,铺设宽度超基础1~2m)。此技术施工便捷、适应性强,特别适合软土浅或受集中荷载区域。设计需精确计算材料强度、铺设方式及界面特性,并考虑长期相容性,确保工程稳定耐久。

3.软土路基施工过程中的质量控制

3.1 施工前的勘察与设计优化

软土路基施工前的勘察与设计优化是确保工程质量的关键。首要任务是全面掌握地质条件,基于此制定科学施工方案。需通过地质勘察获取软土层特性,包括压缩性、抗剪强度等,并确定固结系数、沉降特性及承载力。建立地质模型分析软土厚度及地基不均性。设计阶段应选用适宜软土特性的处理技术,如桩型、排水材料,确保地基固结效率。同时,需综合考虑环境、周期及成本,评估方案对承载力、沉降速率和稳定性的影响。高精度勘察与优化设计能降低施工风险,提升地基长期稳定性及工程安全性。

3.2 施工中的动态监测与调整

施工中的动态监测与调整是软土路基施工质量控制的核心环节,通过实时监测施工状态和地基响应,及时发现并纠正潜在问题。动态监测主要包括沉降观测、孔隙水压力测量和地基水平位移监控。沉降观测需在施工区域布设沉降板,监测点的布设间距一般为20~50m,观测频率为每日一次或更高。孔隙水压力监测通过安装孔隙水压力计,实时记录软土层的排水固结进度,通常需确保压力降幅达到70%以上以判断固结效果。地基水平位移监控则通过布设倾斜仪和位移计测量土体的侧向变形,控制位移值不超过设计限值的80%。在监测过程中,如发现沉降速率异常增大或地基发生不均匀沉降,应立即停止施工,并根据实际情况调整施工参数,例如降低荷载或优化排水措施。动态监测与调整的有效实施不仅能确保施工过程的安全性,还能大幅提升地基加固效果,为工程后续阶段的稳定性奠定基础。

3.3 施工后期的质量评估与检测

施工后期质量评估与检测是确保软土路基加固效果及整体工程质量的关键步骤,涵盖地基承载力测试、沉降观测及加固效果验证。承载力测试常用静载试验(加载至设计承载力的1.5倍,持续24h)或标准贯入试验,以评估地基强度与变形性能。沉降观测监控沉降点趋势,确保总沉降量及沉降速率符合设计标准。加固效果验证结合施工记录与地质特性,分析固结率(≥90%)及土体抗剪强度、压缩模量变化。此外,全面安全性分析与耐久性测试确保路基长期承载能力。严格评估与检测不仅验证路基处理效果,保障工程稳定可靠,还积累技术数据,指导未来工程实践。

结论:市政交通工程建设中的软土路基施工处理技术是确保工程质量和长期稳定性的关键环节。针对软土的特殊力学特性,合理选择并科学实施排水固结、预压加固、化学加固、动力压实以及地基加筋与复合地基等技术,能够有效提高地基的承载能力和稳定性,减少后期沉降,保障工程的安全性和耐久性。同时,严格执行施工前勘察与设计优化、施工中的动态监测与调整以及施工后期的质量评估与检测等环节,有助于进一步提升软土路基施工的质量控制水平。在技术不断发展的背景下,软土路基处理手段将更加高效、智能,为市政交通工程的可持续发展提供坚实基础。

参考文献

[1]王鹏.简议市政交通工程建设中的软土路基施工处理技术[J].中华建设,2024,(05):136-138.

[2]刘元波.市政道路工程中软土路基施工技术的应用[J].绿色环保建材,2021,(04):128-129.

[3]邸实.试论公路工程项目的软土路基施工技术[J].散装水泥,2020,(02):43-44.