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浅谈市政道路工程软土地基沉降处理设计

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  摘    要:在市政道路工程施工建设中,软土地基沉降处理是重要施工内容,由于软土地基承载能力低且沉降量大,因而使得路基容易出现变形。为有效解决路基变形问题,本文立足软土地基特点,详细探究市政道路工程软土地基沉降处理策略,希望能为类似工程施工提供些许帮助。
  关键词:市政道路;软土地基;沉降处理
  1  引言
  市政道路通车量大,因而对路基变形有较高要求。在进行路基设计时,设计人员需保证路基填筑施工以及路堤在永久荷载作用下地基的稳定性,还要考虑路基施工后具体的沉降量,防止路边出现不均匀沉降以及变形,导致道路无法使用【1】。而为实现这一设计要求,设计人员就需详细掌握软土地基特点。下面联系实际,首先就市政道路工程中软土地基特点做简要分析。
  2  市政道路工程软土地基特点
  在工程建设方面,软土地基具有含水率高、承载力低、压缩性大、空隙大等缺点,在性能指标等方面并不符合市政工程施工建设要求,容易使市政道路工程出现路基变形、路面裂缝等问题,导致道路工程无法正常使用。为最大程度避免或消除软土地基在性能方面的缺陷,设计人员在设计前首先需明确软土地基特点。
  经研究调查发现,与普遍土质相比,软土具有以下特点:(1)承载力低。软土的承载力极低,施工过程中如挖掘机、推土机等常用机械设备作用在软土层上,也有可能导致地基受到破坏,出现地基沉降等【2】。(2)沉降量大。与一般性质的土相比,软土具有较大的压缩性,因而也容易出现沉降变化。在施工中以及施工后,软土地基均十分容易出现不均匀沉降,并由此引发路面裂缝、地下管线断裂等问题,导致道路无法正常使用。 (3)市政道路工程施工中,基坑开挖施工容易引起沟槽边坡失稳,使工程的施工与使用存在较大安全隐患与质量隐患。(4)软土地基受地下水影响较大,地下水位变化会影响施工计划的实施。而地下水对软土地基的影响具体表现在:地下承压水对软土地基产生浮力作用,在此浮力的长期作用下,地下管线基础会受到破坏,导致工程施工难以順利进行。
  3  市政道路工程软土地基沉降处理设计方法应用局限
  当前,市政道路工程软土地基沉降处理设计方法有一定的局限性,如常用方法仅在一般沙土、粉状土层以及黏土等环境下起作用,但若软土中含有较多蒸发盐、碳酸盐等化学物质的情况下,一般性质的沉降设计方法并不起作用,无法给工程施工提供更多保障。这是因为,当软土层中含有较多蒸发盐、碳酸盐等化学物质时,软土的活性强度将大于土层环境,并在空气等的作用下与周边物质发生化学反应,最终导致地基结构中空隙扩大增加,使得一般的处理、弥补方法难以适用。基于此,设计人员应当立足软土层地基特点、结合以往设计经验对当前的沉降处理设计方法进行优化改进,有效弥补传统方法的局限性,减少软土地基对市政道路工程的负面影响,确保工程的安全施工与使用【3】。
  4  市政道路工程软土地基沉降处理设计优化
  针对当前市政道路工程在施工建设过程中遇到的问题,建议设计人员可采用以下方法完善对软土地基的沉降处理设计,有效降低软土地基沉降事件发生率,确保市政道路工程的正常施工与使用。
  4.1  排水法
  当前,排水法方法体系中又包含了振冲碎石桩、砂井排水固结法等多种排水方法,在这几种排水方法中,砂井排水固结法应用的相对广泛。在市政道路路堤过高,同时软土层厚度过大时,科学运用砂井排水固结法可有效排除覆盖在软土层表面的淤泥,之后促使软土地基预先沉降,通过这样的方法增强软土层的硬度与实际承载力,从而防止地基沉降事故的发生【4】。
  4.2  地基注浆法
  地基注浆技术是一种非常有效的加固软土地基的技术方法,在软土地基的施工中经常被用到。目前,地基注浆法具有多种注浆形式,在实践中需根据具体施工环境、施工需求能科学选择合理的注浆形式,以保证市政道路工程施工质量与效率。当前,市政道路工程软土地基施工中常用的注浆技术有:硅化注浆与水泥注浆。作为的硅化注浆,指的是采用以硅酸钠为主所形成的混合溶液,通过一定的机械设备将该混合溶液注入到软土地基的底部结构,混合溶液在经过一定时间后会在软土底部凝固形成结石,利用结石对软土地基的结构空隙进行填充,最终达到提升软土结构强度、固结性的目的。而水泥妆奖主要是指,将以水泥为主要原料的混合材料注射到软土层中,通过水泥与软土的固化结合,有效改善软土结构性能,提升软土地基强度。为保证处理效果,在进行水泥注浆施工时,应当以高压喷射的方式将水泥送到软土层中,这样可保证水泥性能不产生变化,也能加快水泥在软土中的固化。水泥固化后,软土层中的水分将被及时排出来,同时软土层结构中的天然空隙也能得到排除,软土地基的稳固性、承载能力将得到有效提升。
  4.3  爆炸排淤法
  所谓的爆炸排淤法,主要是指在进行市政道路工程软土地基施工中,将一定量的炸药放置于相应的软土层中,引爆炸药后,药物所产生的巨大冲击力会作用于软土层,并在短时间内将覆盖在软土层上的泥炭、淤泥等物质清除,从而达到固化地基的作用。处这一用法外,爆炸排淤法在硬度较强的渗水性土层中也同样适用,通过巨大的冲击力对渗水层产生填充作用,从而减少土层中的渗水空隙,有效提升土层的固结性,达到优化施工效果的目的。较之其他沉降处理方法,爆炸排淤法在工程中所用的时间更短,处理效率更高,在人力、物力等方面的投入也较少,可以说是一种经济合理的处理方法。但该种方法也存在局限性,如药物爆炸会对周边环境造成负面影响,同时也潜存一定安全隐患,因而在人口密集、交通流量大、经济发达的施工区域应尽量减少对该方法的运用。
  4.4   砾垫层调换法
  应用砾垫层调换法解决软土地基承载力低、沉降性大等问题时,只需将施工区域内的软土利用砂砾土进行置换,便能达到提高软土地基稳固性与承载力的目的。由于砂砾土有较强的透水性,因而不容易产生沉降反应,在市政道路工程施工中较为适用。但为保证该项方法应用的科学性,有效性,设计人员还需结合工程实际情况合理控制砂砾垫层的厚度,一般情况下,砂砾垫层厚度维持在10cm~20cm的范围内最佳。同时还需正确选择在砂砾的种类,并保证所用砂砾的含泥量较小,这样方能保证施工效果,有效提升软土地基承载力【5】。
  5  结束语
  综上所述,市政道路工程施工中,软土地基的沉降处理是一个重点也是难点,为提升软土地基承载力,设计人员需结合软土地基特点与工程施工要求,合理选择排水法、换填法等软土地基沉降处理方法,有效提升软土地基的强度,确保市政道路工程施工质量。
  参考文献:
  [1] 黄敏,郭胜.市政道路工程软土地基沉降处理设计分析[J].四川水泥,2018(10):36.
  [2] 林文胜.浅论市政道路软土地基处理的设计——以角美奥特莱斯大道工程软土地基处理为例[J].四川水泥,2018(4):18~19.
  [3] 李明坤.分析市政道路工程软土地基沉降处理设计方法[J].建材与装饰,2017(44):211~212.
  [4] 彭久东.市政道路工程软土地基沉降处理设计分析[J].工程技术研究,2017(7):222+225.
  [5] 周政.市政道路工程软土地基沉降处理设计[J].信息化建设,2016(5):138.
  作者简介:
  董海龙(1984—)民族:汉族,性别:男,学历:本科,工作单位:中国五冶集团有限公司。
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