浅谈市政工程中软土地基处理技术

所属栏目:城市管理论文 发布日期:2012-11-24 09:52 热度:

  【摘要】在市政工程施工中常常需要对软土地基进行合理的处理,才能保证地基具有足够的承载力,对于不同的软土地基需要采用不同的处理技术,本文就对CFG桩复合软土路基施工技术进行简单探讨。

  【关键词】市政工程,软土地基,施工技术

  随着我国改革开放的不断深入,城市市政工程的工程量逐渐增加,由于市政工程施工涉及的专业众多,并且施工时要考虑与项目相关的各种社会因素,一旦处理不好,将影响到工程施工的效率。因此,为了保证城市居民的正常生活,就必须提高市政工程的施工技术,而市政工程中的软土地基处理就是工程建设中常常遇到的问题。

  市政工程施工较为独特,不但涉及的专业种类较多,同时为了保证城市居民的正常生活,工期要求比较紧,在建设的过程中新工程施工和拆迁往往同时进行,为了有效提高市政施工工程的建设施工效率,施工单位要对施工过程中出现的各类问题及时解决,软土地基处理是施工单位在工程建设过程中经常遇见的难点问题之一。因为市政工程需要对土基进行开挖,若遇到地基承载力、抗剪能力较差,或遇到压缩性高、渗透性较小的淤泥、淤泥质土,在这些土层内进行市政工程施工,施工质量难以达到设计要求,为了提高地基的承载能力就必须对地基进行加固处理,加固完成后可以提高地基的承载力,改善了地基土的压缩特性,减少了工后沉降,同时还可以防止地基土液化,消除或减少了特殊土的不良工程特性。本文就针对市政工程中软土地基特点,提出了解决市政工程中软土地基问题的有效的施工技术,并针对这些施工技术提出几点监管措施,旨在提高市政工程软土地基的处理效果。

  一、软土地基特点

  软土地基具有诸如孔隙比大、含水率高、压缩性大、承载能力极低等缺陷,不能满足市政工程的地基施工,施工完成后的质量也难以保证,所以软土地基处理施工是市政工程中的难点之一,也是设计勘察单位应该重点解决的难题。因此,在市政工程建设前,需要做好软土地基处理的准备工作。软土地基常常会引发很多工程地质问题,其主要表现为:

  (1)承载能力极低,难以施工,施工扰动较大会导致整个地基土出现破坏;

  (2)沉降量较大,不能满足使用功能,这主要是由于软土压缩性大,施工完成后发生不均匀沉降,导致道路出现裂缝,地下管线出现断裂等问题;

  (3)基坑开挖容易引发沟槽边坡失稳破坏,影响到施工的顺利进行;

  (4)软土地基处理需要及时排水,并做好边坡土体的防护,在降水时可能会引发周围建筑物出现不均匀沉降,也会影响到周围的地下管网;

  (5)地基中的地下水会影响到施工的质量,因为地下承压水会产生浮力,导致管线基础破坏,影响到施工质量。

  综上,在市政工程中遇到软土地基应该及时措施,确保施工质量。

  二、CFG桩复合软土路基处理技术简介

  市政工程遇到软土地基,通常采用CFG桩进行复合软土地基的处理,其中CFG桩软土路基结构体系主要由基础、CFG桩及土体组成,与建筑软土地基处理形式有点类似,但是道路结构上所承受的荷载一般较小,桩间距较大,因此需要采取措施减小路面的沉降。CFG桩复合软土路基具有以下特点:

  (1)适用范围广。CFG桩复合软土路基适用于条形基础、独立基础,也适用于箱形基础。可以处理包括粘性土、粉土、砂土、淤泥质土在内的软土地段。从挤密效果来看,CFG桩适用于挤密效果好的地基,也适用于挤密效果较差的地基。

  (2)承载能力强。CFG桩长变化范围广,桩长从几米到二十多米均能发挥桩的侧阻力,并且CFG桩能够承担总荷载的40%-75%,使得复合软土路基承载力大大提高,如果天然软土路基的地基承载力较高,可以在上部荷载较小的情况下,降低CFG桩的桩长;有时需要根据承载力要求和土层情况,采取长短桩间隔设置,从而发挥土层的桩端承载力。

  (3)桩体排水。在饱和粉土或砂土中采用CFG桩处理软土地基时,成桩的振动会产生不利影响,导致砂土液化,土体内部产生超静孔隙水压力,这是应该利用CFG桩的优势,利用CFG桩作为一个排水通道,保证孔隙水沿着桩体排到地面,有利于CFG桩桩体的硬化。充分利用CFG桩成桩过程,避免因孔隙水压力消散太慢引起的地面隆起外,还可以提高桩身强度。

  (4)路基沉降变形。CFG桩复合软土路基的复合变形模量较大,当处理上部或中部有软弱土层的路基时,应该利用CFG桩桩长变化灵活的优点,将桩端的持力层置于下面较好的上层,这样可以获得较高变形模量的复合软土路基,从而避免路基出现不均匀沉降。根据大量工程实践证明,采用CFG桩进行有效的软土路基处理,地基沉降可以有效控制在20-50mm。

  (5)时间效应。在CFG桩沉管过程中,施工振动会对桩间土产生一定的扰动作用,尤其是高敏感性土,振动会导致土体强度降低或丧失,但是当成桩结束经过一定时间,土体的结构强度会大大提高,桩间土的承载力会有所增加。

  三、CFG桩施工技术探讨

  1、主要施工机械

  CFG桩施工工艺使用的主要机械为步履式长螺旋钻机、混凝土泵、强制式混凝土搅拌机组等。

  2、主要施工工艺

  (1)测量定位施工

  对钻孔位置进行确定,一般是采用直径30mm的钢管打孔至300mm深,然后向孔内灌入石灰粉,最后插入钢筋进行桩位复核,在施工过程中,所有的桩孔必须一次性定位,施工过程中不得中断。

  (2)钻机就位施工

  测量定位完成后,应该检查施工场地,对场地地基土的承载力进行检测,当场地土较软应该增加钻机支腿接地面积,处理完成后,方可钻机就位。钻机就位到桩孔处,控制施工场地的坡度,一旦坡度大于30°,应该增加垫木,保证钻机的平衡,钻机垂直塔的垂直度不得大于1%,钻头与钻孔位置偏差不得大于20mm,钻机开机前必须严格检查钻头上的楔形块出料口是否闭合。

  (3)钻进成孔施工

  钻机在钻进过程中,应该根据土层的变化和钻机动力对钻机的压力、转速和钻进速度进行合理控制,钻进优先采用间歇式的钻进方法,即钻进——空钻——钻进,钻到设计深度后,空载钻洞30-60s,以保证电流稳定,然后停止钻进。

  (4)混凝土及泵送施工

  对CFG桩的质量进行严格控制,首先应该保证进场原材料的质量,并且对设计配合比进行修正,每罐混凝土的搅拌时间控制在90s;搅拌完成的混凝土应该对其和易性、坍落度进行检测,严格控制混凝土的搅拌质量;混凝土搅拌完成后,应该及时进行封顶以保护桩头,混凝土浇筑时遇到地下障碍物应该及时进行处理,以方便搅拌的顺利进行。

  四、主要施工质量控制措施探讨

  在施工过程中,有些桩成孔到设计深度,开始泵料时.钻头阀门打不开,无法成桩。经调查钻头阀门打不开有两种原因:一是钻头问题,当钻头加工不合理时,成孔过程中上部的砂粒或小卵石卡死阀门,造成阀门打不开;二是由于桩端落在砂土层,桩端土质具有良好渗透性,导致阀门外的水头压力大于钻杆内混凝土的压力,造成阀门不开。可改用防水钻头或者适当增加桩长,避免阀门打不开的情况发生。混凝土坍落度控制在70-90mm,水灰比宜在0.6-0.8之间,桩位需保证准确,其偏差允许值≤150mm,桩身保持垂直。垂直度偏差不应大于1%,按顺序跳打施工,向一个方向逐渐推进,以防止地冒,在已成桩的桩顶埋设标尺,观察施工对已成桩的挤压情况,防止已成桩受挤压而断裂并了解地面地冒情况。

  五、结束语

  基础加固施工是一个长期的、综合性的问题,需要从设计、施工等多方面进行着手,才能找到一个有针对性的和更加有效的解决办法,也才能收到比较好的效果。以上是笔者根据实践经验对CFG桩在市政工程路基处理中应用的感受,相信随着人们对CFG桩施工方法研究的不断深入和理论方法的不断完善,将会取得更大的应用效果。

  【参考文献】

  【1】 陈旭曙 新技术在市政工程地基加固施工中的应用 中华民居 2011

  【2】 富黎东 浅谈市政工程中的软土路基处理技术 城市建筑 2010

  【3】 穆谦 试论软土地基施工技术在市政工程施工建设中的应用 华章 2010

文章标题:浅谈市政工程中软土地基处理技术

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