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摘要:在市政工程建设过程中,往往会碰到一些软土地基。软土地基的承载能力较低,无法在其基础上直接修建工程,若不采取合适的施工工艺,会对市政工程质量造成很大的影响。所以,在市政工程建设中应对软土地基施工技术进行深入研究。
关键词:市政工程;软土地基;施工技术;应用
1市政工程施工中软土地基的特点
1.1含水量过高
如果土体中含有过高的含水量,会使路基稳定性受到影响,导致地基沉降现象出现。同时,由于软土地基的含水量较大,渗透压力也较高,会导致软土地基强度及承载力下降。
1.2抗剪强度较低
由于软弱土层的孔隙比较大,孔隙水很难排除,会出现大量积水现象,其渗透性和抗剪强度降低,也易导致地基出现变形和稳定性降低。
1.3压缩性大
土层的压缩特性与土层的厚度、含水量以及土壤颗粒组成有关。含水量大,压缩系数就大,压缩性就大。另外,由于软土中含有较多的有机质,在受压时有机质体积膨胀,压缩系数就比一般粘性土大。
1.4承载力低
在正常荷载条件下,软土地基上的构筑物,由于地基的压缩变形,会引起构筑物的沉降和倾斜,并使构筑物产生不均匀沉降。如果地基是固结的,一般变形较小。当上部荷载继续增大时,地基沉降趋于稳定。但当地基为非固结的,则随着荷载的增加,其变形将继续增加。
1.5透水性低
软土的透水性能很低,垂直层面几乎是不透水的,对排水固结不利,反映在构筑物沉降上就是延续时间长。同时,在加荷初期,常出现较高的孔隙水压力,影响地基的强度[1]。
2市政工程建设中软土地基施工技术的应用
2.1预应力管桩施工技术
预应力管桩施工技术是在软土地基中应用较为广泛的一种加固技术,该技术能有效改善地基的稳定性,使地基承载力得到提升,从而提高建筑物的稳定性,这对提高软土地基的稳定性和承载力具有重要意义。预应力管桩施工技术包括沉桩、接桩、加压沉桩三个部分,它主要是利用压力将桩打入软土地基中,以此来改善软土地基的性质。预应力管桩施工技术在应用时,必须明确软土地基的特点以及周围环境,并选择最适合的处理方法。在应用该技术时,必须根据实际情况来决定是否应用该技术,如果是存在断层的情况,必须先进行处理后再进行施工。预应力管桩施工技术的优势在于其具有较高的强度,这是因为预应力管桩中含有钢筋,能很好地加强钢筋的稳定性,增强混凝土结构的强度,提高整个结构的稳定性。在应用预应力管桩施工技术时,必须首先分析软土地基的特点,然后选择合适的施工技术来保证工程质量。在具体操作中,要对桩基进行合理的设计,考虑到软土层的厚度、地下水位高低、桩基设计深度、建筑荷载等因素。在选择预应力管桩施工技术时,要考虑到地质情况、气候条件、土层性质等因素。如果软土地基情况较差,可以考虑选用预应力管桩施工技术,而如果软土地基情况较好,就不需要进行预应力管桩施工技术。
2.2强夯加固技术
强夯加固技术是市政工程软基处理中经常使用的一种技术手段。应用该技术时,首先要了解市政施工现场的情况和要求,选择适宜的机械设备,对软基施加压力,充分挤压软土中的水分,减少内部孔隙及孔隙尺寸,增强软基的密实度和坚硬度,提高软基抗压能力。为了充分发挥强夯加固技术的作用,施工单位应当选用性能优异、运转良好的机械设备进行碾压,夯实地基并对夯实过程进行跟踪,实时检测地基的夯实强度,控制夯实范围、力度和频率。这样可以在减少资源消耗的基础上,提升软基处理效率和质量。在夯击处理之前,施工单位应当安排专门的人员仔细勘察施工现场,对施工区域的土质情况、土壤条件、地下水文情况进行详细的调查。使用振动锤在距离地基2m处进行测深测量,记录基坑深度、直径等。结合击碎土层观察基坑直径和次数,按照经验公式(基坑直径-夯击次数)×(1-2cm)计算出夯击前基坑直径和夯点间距,计算夯后侧深成果。在夯击处理过程中,为了保障处理效果,施工人员必须严格按照规定进行作业,始终坚持循序渐进的原则,严格控制夯击势能。根据软基的情况选择相应的夯击势能,并杜绝出现违规作业和忽视施工质量的情况[2]。
2.3碎石桩施工技术要点
2.3.1施工准备
1)施工单位需要对施工场地进行平整,使用机械设备将松散土压实,并修建道路,方便车辆出入,同时,在路基两侧修筑排水沟,便于地表水排出。2)测量人员需要将设计桩位作为依据,做好轴线控制点的放置,并以此为基础,完成标志的设置。3)在桩机到达指定位置后,对设备垂直度予以控制,使其垂直偏差不超过1%。4)依据排跳打的方法,利用桩机将钢管打入软基中,拔出后即可成孔,值得注意的是,所用钢管,其直径应该与桩孔直径相符。在初期,桩机打击力度不宜过大,控制钢管沉降速度,在钢管位置与设计要求相符时,停止打桩,待60s后开始拔锤,并做好速度的控制。5)通过提升内管,将卵石放入外管,同时,在卵石面上放置下内管,确保提升外观和内管位置保持平齐,并采取锤击的方式,使管内卵石被压实。6)在加料时,必须将设备停机,同时控制提升的速度,避免因提升过快,引发质量问题,如桩断裂,投料频率为每2m/次。7)卵石用量需要根据现场试验结果确定。8)在桩成型后,将桩机位置移动到下一制孔区域。
2.3.2施工控制
1)将试验段所得到的参数作为依据,对拔管所涉及的各项指标予以控制,如速率、次数、高度和频次。确保成桩质量满足设计要求。同时,还要使用质量达标的卵石。如某工程中所选择的卵石材料,其颗粒均小于80mm,含泥量低于5%,且内部无土块。2)施工过程中,遵循自两侧向内的顺序。3)在卵石填充阶段,不断进行振动,并做反插。4)在制桩过程中,投料振密需要分阶段实施,本工程的分段标准为0.8m,在经过检验后,碎石垫层才能被铺设,同时使用机械设备做压实处理。5)若灌砂量与设计要求不吻合,需要重新打管和加卵石。6)注重桩身密实程度的检测,如某工程在检测过程中,所应用的方法为动力触探法。此外,分别在成桩半个月和四周后,检测桩体的锤击数,其最低标准分别为3击和5击,若少于该值,则需要重新施工。7)桩体施工完成后,挖出桩上部的软土,用卵石垫层置换[3]。
2.4塑料排水板加固技术
塑料排水板加固技术主要是通过在软土地基中埋设塑料排水板,以此来提高地基的强度,使地基可以承受较大的荷载,从而提高地基的稳定性和承载力。塑料排水板加固技术主要分为两种,一种是普通的塑料排水板,另一种是抗剪强度高的塑料排水板。在市政工程施工中,可以根据不同的地质条件和周围环境来选择不同的塑料排水板。例如,在软土层较厚、地下水位较高或者软土层较为坚硬时,可以选择抗剪强度高的塑料排水板。塑料排水板加固技术在市政工程施工中应用较广,主要是因为其成本低、施工简单、不需要耗费大量的人力和物力。在市政工程施工中,可以根据地质条件选择不同的塑料排水板。通常情况下,塑料排水板可以在软土层上设置3-5层,在其中每隔一定的距离埋设一根塑料排水板。塑料排水板可以利用插杆和插板来进行埋设,在埋好排水板帽后,将插杆插入软土地基中。当软土层较厚时,可以适当减少插杆的长度和数量,这样可以降低排水板的成本。如果需要对土层进行加固处理,则需要对塑料排水板进行适当的加长和加宽,在加固之前需要对地基进行预压处理,使软土地基的含水量减少。在进行加固处理时,需要保证塑料排水板与土层之间不会出现严重的粘连现象[4]。
3结语
综上所述,城市建设逐渐加快,市政工程作为城市建设和发展的基础,其质量的好坏将影响城市建设发展的进程和城市面貌的更新。在我国众多地区的市政工程建设中,软土地基的处治是一个常见问题,需要我们针对不同的软土地基采取行之有效的方案进行处理。在软基处理方案的选择及实施中,我们应综合考虑各方面因素。在市政工程地基施工过程中要严格按照相关法律法规的要求实施,保证市政工程施工质量符合标准。
参考文献:
[1]董成武.市政工程软土地基施工技术探讨[J].中国住宅设施,2023,(07):133-135.
[2]施宜武.市政工程施工建设中软土地基施工技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(15):122-124.
[3]李琳丽.市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术研究[J].四川建材,2022,48(10):82-83.
[4]霍雪咪.市政工程施工建设中软土地基施工技术的应用[J].四川建材,2022,48(01):79-80.