市政道路施工中的软基加固技术.doc

1、市政道路施工中的软基加固技术【摘要】软土地基在我国的分布广泛，在市政道路建设需求日益加大的形势下，道网密度增加，越来越多的道路工程需要经过软土地基。本文介绍了道路施工中常见的软基加固技术，并结合实例进行了探讨。 【关键词】道路 软基 加固 中图分类号：U41 文献标识码：A 前言 软土，是指淤泥和淤泥质土的总称。主要特点是天然的含水性比较大、承载能力比较低、压缩性比较高等。在我国，软土主要分布在沿海平原以及内陆湖泊河川周围地区。软土地基的天然孔隙比较大，大约在 1.0左右，容易因外界因素而变大，不能满足现代市政道路建设的要求。处理软土地基的主要方式是加固，如果处理不当，回到道路产生沉降、断裂等

2、病害。如软土地基出现滑动时，会导致路基失稳，路面扭曲；在填土荷载的作用下，软土地基产生不均匀的沉降，导致路面不平，结构破坏，在与桥梁等的连接处容易出现差异沉降，影响行车的安全 一、道路施工中常见的软基加固技术 1、粉煤灰碎石桩加固技术 粉煤灰碎石桩加固技术在当今的软土地区工程施工建设中在较为常见, 它的应用主要是通过采用碎石、石屑、粉煤灰等材料搀和水泥经过加水搅拌形成的高粘性桩体结构, 通过该桩体结构与桩间的土壤和褥垫层一起形成复合地基, 从而得到工程施工整体性、稳定性要求。这种施工方法的应用主要的优势在于施工强度高、和易性好、流动性强、施工经济性好以及混凝土浇筑施工方便, 同时在施工中还有效

3、的节约了水泥和砂石的用量,减少了环境污染。但是在本工程施工的过程中需要注意的是其在施工中经常会发生泵管堵塞故障, 同时在施工的过程中如果所选择的压力过大的化极容易引发爆管问题。就这些问题发生的原因进行分析, 主要是因为在施工的时候对于管道的提升速度过慢, 混凝土无法得到及时的排除; 泵送混凝土所选择的管道半径达不到工程施工预计标准, 混凝土配合比设置不合理等, 使得混凝土在管道内部出现了流动不畅; 同时在施工中压力选择的不合理也会造成管道内部产生堵塞问题。基于这些问题进行分析和总结, 在目前的工程施工中我们必须要因地制宜的选择出合理的施工技术,避免因为堵管而引起的工程施工影响。 2、现浇混凝土

4、管桩施工技术 现浇混凝土管桩技术作为我国现阶段一个重要的施工技术, 结合了很多施工技术的优点, 既有振动沉管桩和预应力混凝土管桩的优点, 又有振动沉模壁防渗墙等优良的技术优势。现浇混凝土管桩技术的管桩桩身强度相对比较高, 桩身直径可以达到 1.5 米左右,有效加固深度甚至可以达到 25 米以上。这个施工技术相对于其他技术的施工工艺比较更为简单,更容易操作,施工质量更容易控制。 3、水泥搅拌桩加固技术 水泥土搅拌桩技术的应用有着自身的特点,通常适用于加固饱和软土地基,这项技术主要是让水泥发挥固化剂的作用,将水泥放置于特制的搅拌机中, 使得地基深处的软土和固化剂之间由于搅拌而产生一系列的反应, 进

5、而实现优质地基承载力的提高以及变形模量的增大。笔者总结了实际的操作方法,第一,认真调试搅拌桩的桩位,使得搅拌桩机达到预定的桩位,然后使用水准仪调平, 之后再控制好导向架的垂直度, 可以采用经纬仪或者吊线锤进行双向的控制, 但是在调整的过程中要注意垂直度小于 1.0%的桩长。第二,在搅拌机预搅下沉的同时,后台拌制水泥浆液,在压浆前将浆液放入集料斗中。 4、强夯法加固技术 强夯法又称动力加固法，其主要优点有适用性强、加固效果好、施工简便，有利于加快施工进度以及成本较低等。强夯法的机理是利用强大的冲击力将土体结构破坏，对周围土进行挤压形成夯坑，主要分为动力密实、动力固结、动力置换这 3 种加固机理。

6、强夯法适用于施工期要求短、预压时间不足、场地宽大且软土层较浅以及施工排水设施不良等情况的工程施工。由于强夯法施工需要考虑到砂井及垫层，所以，其处理费用相比于普通填土预压来说要高，但它费用比复合地基要便宜且施工也方便。 （1）动力密实。动力密实是通过冲击荷载来压实土体间的空隙使得土体密实，从而提高地基土的强度。实践表明，地面在冲击力的作用下会产生沉降，具体沉降深度为夯击一遍下降 0.51.0 m，经过夯实后的地基土其承载力能提高 23 倍。 （2）动力固结。动力固结是通过冲击能力产生的应力波破坏土体结构，使得土体局部产生许多充当排水通道的缝隙，以助于孔隙水的顺利流出后土体达到固结。笔者认为，土体

7、的沉降量与夯击能力成正比关系，当土体的液化度达到 100%时，其吸附水会变成自由水，此时的土体强度达到最低值，这时再进行夯击纯属多余，因为随着孔隙水的消散，自由水又会被土颗粒吸附而形成吸附水，就像一个弹簧活塞模型。 （3）动力置换。动力置换可分为整式置换和桩式置换。整式置换是通过夯击力将碎石压入淤泥中形成碎石垫层。桩式置换通过夯击力将碎石填筑在土体中形成碎石桩，起着复合地基的作用。值得注意的是：一般来讲，增加加固深度就要增加能量，这会造成孔压的增大。目前，强夯法加固技术用于软黏土的不足之处在于夯击能量不足，不能达到有效的加固深度；软黏土结构破坏后其强度和渗透性都会有较大的降低；现行的强夯工艺不

8、适宜用于软黏土地基施工，因为它会导致地基中孔隙水压力过高。为此，应合理的选择其排水系统，采用先轻后重、逐级加能的夯击方式，以达到最佳强夯的效果。 二、现浇管桩技术在市政道路软基加固中应用 1、工程加固概况 某市政道路工程地基土层为 8m18m 深粉质粘土,设计路堤填土最大高度为 6.0m,通过堆载预压、真空预压、粉喷桩等方案比较,最终确定了现浇管桩复合地基加固技术方案,设计桩长从 6m11.8m 不等,设计直径1000mm,壁厚 120mm,混凝土等级 C20,坍落度 5cm8cm,桩间距横向 3.0m,纵向间距排与排之间 3.5m,采用正方形布置, 设计 7 . 8 m 长管桩竖向极限承载力

9、 600kN,现场照片如图 1 所示。 图 1 现场施工照 2、桩基检测 该桩基工程检测分 3 种方式进行, 即: (1)现场开挖:检查桩身外观质量,该项工作在桩基完工 14 天后进行,检查数量不得少于 3 根,开挖结果表明,桩身混凝土结构完整,无断桩和空隙。 (2)低应变检测:采用反射波法对桩身完整性进行检测,检测数量为总桩数的 25%。检测机构“桩基低应变动力检测报告”表明:桩身混凝土强度等级达到设计 C20 要求。实测各桩桩身完整,为 A 类桩。 (3)静载荷试验:对单桩承载力进行检测,检测数量为 3 根桩。7.8m 管桩竖向极限承载力大于 730kN,满足设计要求。 3、现场测试 在桩

10、基实施过程中, 进行了现场埋设仪器和测试研究,测试结果如下。(1)桩周地表土的位移。从实测资料可以看出, 在沉桩过程中对于地表土体的挤密近于指数形式的衰减。在距桩心 2.5m 处桩周土的位移量均小于 2mm,说明本次设计的桩间距是合理的, 图 2 是成桩结束后地表位移的分布。 图 2 成桩结束后地表位移的分布 (2)沉桩过程土压力的变化。为了测试沉桩过程中的挤土压力,在距施打桩中心 1.5m 和 3m 处成孔,在 2.5m、5.0m、7.5m 深度处埋设垂直向土压力盒。桩机每下沉 2m 观测一次;施打完成后不同时间进行观测。成桩后在该桩侧壁再埋设两只土压力盒,深度分别为 2.5m 和 4m,目

11、的是为了检测在施打相邻桩时该桩所受到的挤土压力。从距沉桩中心 3m 处实测资料中反映出的特点:在单桩沉入时,且无相邻桩存在的情况下,沉桩的挤土压力在上部 5m 范围内近于一致的,下部由于土质较硬挤土作用明显,因此,在 5m 以下土压力要高于上部压力。随着沉桩深度的变化,下部土压力也随之上升。 结论 总之，市政道路施工中软基加固技术有很多种，每种加固技术都有它的适用性和局限性。在选择方案时，还要各方面的因素，如考虑地基土质、土层结构层、道路性质、路基高度与宽度、施工工期、材料的供应情况以及施工机械实力，这样才能对市政工程软土地基进行有效的处理。 【参考文献】 1李爱阅.市政公路工程软土地基处理技术研究J.中国高新技术企业，2012（09）：9394. 2李建路.浅析市政道路软土路基的施工技术J.华章，2011（20）：6768.