市政路桥工程中路基加固处理技术

市政路桥工程中路基加固处理技术

陈茜

身份证号码： 12010419911107**** 天津，邮编： 300000

摘要：市政道路桥梁工程的施工质量直接影响到城市形象和居民的日常出行质量。在市政道路桥梁工程施工中，碰到软土地基是常见的现象，给整个工程的施工带来了许多问题。为了保证市政工程项目的施工质量，提高城市交通和道路交通水平，提高居民出行的安全性和平稳性，有必要重点研究和实际应用软土地基处理技术。

关键词：市政路桥；路基加固；软土地基

1软土地基特点

我国公路行业规范对软土地基的定义是指强度低、压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。对软土地基处理的目的是提高该段道路的稳定性和承载能力。从目前就我国软土地基来看，存在以下特点：①孔隙比大、天然含水量高。孔隙比大、天然含水量高是软土地基最基本的特点。因为软土地基中的软土含水率较高，这使得软土会吸附较多的空气，所以说软土地基孔隙大，含水量高。②流变性突出。因为受到外力和重力的作用，土壤地质在长期的变化之后会变形，使之具有较强的流变性。③压缩性系数高，抗剪强度低。软土地基含水量较多，这使得软土地基的强度变小，一旦受到外界压力的作用，很容易被压缩，这一点充分证明了软土地基压缩性指数高。之所以说软土地基抗剪强度低，主要是软土地基如不处理，直接用作道路的地基，不能够高质量的应用，其抗剪强度很容易受到某些因素的影响而降低。所以说软土地基具有压缩性系数高，抗剪强度低的特点。

2市政路桥工程中路基加固处理技术

2.1预应力管桩施工技术

预应力管桩施工技术是提高软土地基强度的有效措施，其主要原理是将预制桩通过锤击、静压、震动、射水、预钻孔等方法压入软土地基中，帮助软土地基承担一定的荷载力，以降低道路上车辆行驶对软土地基的压力。该类技术应用效率较高，但成本也相对较高。其中管桩的间距需要严格按照压实度公式计算，管桩的长度需要根据土壤情况、工程要求等进一步确认，管桩顶部的有效高程应高于扩大基础底面高层的0.5~1.0m。

2.2强夯法

该方法也是软基处理的主要形式。该技术具有良好的施工效果，可用于加固和维护各种道路，并且工程成本低。在利用这项技术建造的过程中，要好好整合和规划施工场所，设计综合施工方式，保证施工结果的稳定性和效果。一般情况下，这种加固技术主要使用自重10-30t的锤子，从距道路15米左右的高度自由落下，从而有效地夯实路基，提高路面的承载力，但这种加固方法不适用于饱和的黏土，反而会影响粘土基础的稳定性。

2.3灌浆法

灌浆法就是通过高压设备将已经制定好的固化浆液进行灌浆处理，灌入到软土地基中，通过贯入的固化浆液达到破坏软土地基结构的目的，使其可以有效的融合，形成较为强大的整体性结构。在软土地基加固中，为了保障其合理应用灌浆法，在施工之前要根据实际状况对施工现场的各项状况进行详细的分析与处理，通过合理的辅助性设备开展灌浆作业。完成灌浆之后做好清理工作，避免出现设备性等问题影响施工效率与质量，对工程产生不良影响。

2.4搅拌桩加固技术

可通过特制深度搅拌机械，就地将软土和水泥固化剂混合在一起，使软土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的地基。深搅拌法是利用原地基软土，对原土进行有效利用。深层搅拌加固法与夯实法相比，不会侧向挤压地基，对周边原有建筑物影响较小；与钢筋混凝土桩相比，加固材料成本低，可节省工程费用。

3具体案例实施和机理分析

3.1具体施工机理分析

本文对于重力强夯法进行举例分析，路基砾石充填的主要基础是爆破丘形成的岩粉、碎屑、砾石和块石，大块砾石由于其架空效应而不能被小颗粒充填。因此，回填砾石土在初期没有经过处理，土的压缩性和渗透性较大，承载力低，不均匀沉降明显。如果砾石土相对紧密，当砾石块的强度和砾石填充物之间的咬合力低于砾石填充物的冲击力时，砾石就会破碎并从紧密土中挤出，颗粒之间的空隙就会变大，土体就会变松散。因此，夯击能量不宜过大，如果夯击能量过大，则会产生相反的效果。如果砾石土相对松散，当砾石体承受适当的冲击力时，由于砾石颗粒的可压缩性远小于气体的可压缩性，气体排出，颗粒间的空隙减小，土体变得紧密，大的砾石被压碎压实，土体就会达到较稳定的状态。

强夯法是将重锤从一定高度自由落下，以获得较大的夯击能量，从而在土体中产生较大的冲击波，克服土体颗粒间的各种阻力，使松散填土得到夯实，从而提高地基承载力，减小沉降，达到加固效果。在整个过程中能量的转化如下：①初始夯锤提高到一定高度，由机械能转化为重力势能。②在夯锤自由落体过程中，能量由重力势能转化为动能。③当夯锤接触并撞击地面时，夯锤产生的动能转化为土壤的撞击能，并伴随着夯锤撞击地面时产生的热能和声能。④当夯锤在土壤中下沉时，夯锤产生的冲击能转化为土层中各颗粒的振动能，使土体产生振动。在粒子的传输过程中，波浪引起的粒子振动会发生碰撞，碰撞过程中不可避免地会产生能量损失，从而导致能量衰减。因此，强夯法只能在一定范围内对土体进行加固。土中冲击产生的振动以振动波的形式向下传播，可分为体波和面波两大类。体波主要包括纵波（p波）和横波（s波）。面波是纵波与剪切波相互干涉而产生的瑞利波，即r波。在这三种波浪中，纵波的传播速度最快，它使土壤颗粒脱离位置，压实地基。传播速度仅次于它的是剪切波，这也使得松散的土体变得紧密。瑞利波的传播速度是最慢的，它压实深层土壤并松动表层土壤。从微观机理分析，在这三种波中，传播速度最快的是压缩波。压缩波引起的质点振动具有推拉作用。压缩波通过这种作用对填土进行压缩，可使土体达到压实和加固的效果。传播速度最慢的是瑞利波。其颗粒运动轨迹为椭圆形，它令填料滚动，破坏了填料间的微弱咬合力，使填料松动。但随着夯坑深度的加深，瑞利波承载的部分增加，从而增加了压缩波和剪切波承载的能量比例。覆盖层土的自重应力增大，在上覆应力和瑞利波的作用下，不规则砾石填料的排列会发生规律性变化，压实度会得到改善，达到压实效果。

3.2强夯现场试验技术

某公路工程标准路基宽度40m，设计车速50km/h，路线长度约2.3km，主要为新建道路，属于城市主干路，主要建设内容包括道路工程，桥涵工程，排水工程，交通工程，照明工程，电力管沟工程，绿化工程及相关市政配套工程等。沿线岩土种类多，地层厚度变化较大，工程特性差异较大，场地地基为不均匀地基；地基稳定性较差，部分路段进行强夯处理。强夯试验区面积约为10m×12m，夯击能为2000kN。强夯机械用夯锤的直径和重量分别为1.6m和12.5t。试验中有40个土压力传感器，需要在试验前将其归零。土压力箱埋设时，先将埋设位置平整，然后铺设10~15cm厚的细砂；仪器水平放置，然后覆盖10~15cm厚的细沙。为了保证仪器表面与覆盖层紧密接触，有必要对覆盖层进行压实。仪器的电路应用PVC管保护，接头应用胶带固定，然后用细砂埋起来。

4结束语

在道路施工中软土地基处理是一个难点，如若处理不当直接影响道路施工质量，间接降低道路使用寿命。为了高质高效的建成道路，对软土地基进行有效处理是非常必要的。选择适合的、有效的软土地基加固技术处理软土地基，这将大大提高道路地基的坚固性，为建成稳定、坚固、安全的道路创造条件。

参考文献：

[1]公路路基加固处理工艺与技术[J].白连春.城市住宅.2020(07)

[2]公路工程施工中路基加固处理的工艺与技术分析[J].邓成龙.黑龙江交通科技.2020(01)