关键词:路桥工程;软土地基;施工技术;应用要点
中图分类号:U455
文献标识码:A
引言
作为路桥工程的组成部分,路基的施工质量对路桥工程整体施工质量有较大影响。尤其是在面临一些软土地基的建设项目中,路桥单位要十分注意,因为软土地基很可能由于路桥建造重力而出现沉降现象,这就需要施工单位将实际情况与自身经验相结合,进行适当的施工处理,从而保证路基建造的质量,1软土地基的特点与危害
1.1特点
(1)土质抗剪强度影响因素是多方面的,其中会造成影响较大的因素有排水条件、应力历史和剪切速率,在排水情况下,软土地基的固结程度和抗剪强度呈现出正比,也就是说抗剪强度会随着固结程度的高低而变化,固结程度高抗剪强度会随之升高,反之降低;
(2)压缩性强。软土土基本身含水量大,而压缩性会随着水量的增大而加强,所以其具备较强的压缩性,能够承受荷载变形;
(3)含水量高。软土地基的显著特点就是土质含有大量的水分,本身具有超强流动能力,形成较大间隔。构成软土地基的土壤成分主要包括黏土和软土两大种类,带有较多的负电荷,可以与空气中大量水蒸气进行融合,直接反被土壤所吸收,加重了土质的含水量。因为我国国土面积广阔,不同的地域土质特性也存在很大差异,像南方地域,由于降水量大,气候温湿,在道路施工过程中,更容易遇到软土情况,需要慎重处理。
1.2危害
软土地基整体的要求,需要具有含水量较高的土质,并且土质之间的空隙比较大,因此整体的承载能力就会降低,抗减性能也不会太好。通过对软土地基进行整体的数据分析,发现土层的压缩性比较好,软土地基主要包括的土质类型比较多,需要针对特定的施工特点来选择适合的软土地基。在开展路桥施工的整体过程当中,要合理处理软土地基,如果处理不当,会引发后面一系列的安全和质量问题。软土地基主要出现的问题有,整体稳定性较差、施工路面出现塌陷、威胁到桥墩、损坏了桥台等等一系列问题,如果不进行及时的解决,或者是设定预防方案,会严重阻碍后期路桥工程整体的施工任务。
对软土地基如果处理不当,会对整个施工项目造成一系列的伤害,比如说会引发降水问题,软土地基整体的流塑性比较好,如果降水量过大,会进一步的增强软土地基的流塑性,进而就会导致整体的承载能力大幅度下降,最终使得建筑物出现一些开裂现象。对于路桥工程开展过程当中,地下的深层水如果不能进行及时的处理,就会造成建筑物大面积的沉降,从而引发更加严重的坍塌事件。沥青和混凝土是路桥施工整体当中最经常使用的材料,沥青和混凝土本身的稳定性是有限的,如果不进行正确的使用,经常会出现路面开裂以及表面硬化问题。而软土地基本身稳定性就不好,两者融合在一起,就会加速造成路面的硬化问题。软土地基如果不进行恰当的处理,还会造成对于路桥压实度方面的影响,大块泥炭、散沙、散土是软土地基的主要成分,在施工过程当中,需要对这些材料进行压实,如果压实度达不到标准,就会使得路桥工程整体的稳定性下降,再恰逢雨季,很容易使得路桥工程被雨水侵蚀。
1.3软基技术的前期准备工作及现场处理
软土地基在整理施工的过程当中,经常会出现各种各样的问题,对于这些问题,一定要做好相关技术的前期准备,并且确保可以在现场施工当中,紧急的对这些问题进行处理。相关工作人员一定要全面对软土地基进行了解,了解整体施工过程当中,最有可能出现的问题,对每一个问题进行方案的预处理。充分了解整体施工环境以及地质条件,结合路桥工程具体的施工情况,选择最为有效的解决方法。在前期考察施工现场的过程中,做好相关调研结果的记录,针对记录的结果融合地质整体条件,选择适当的技术人员进入现场工作。对整体施工方案进行环节细化,通过合理引进施工技术和相关工作人员,尽最大努力降低整体路桥工程的造价成本。
2路桥施工中软土路基的施工技术要点
2.1水泥搅拌桩处理技术
(1)水解与水化反应
水泥成分主要包括氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁以及三氧化硫等各种水泥矿物,当水泥和土在搅拌作用下,水泥表面的水泥矿物会在很短的时间内进行水解或水化反应,生成水化合物,例如含水氢氧化钙、含水硅酸钙等。水化合物经水解反应、水化反应后,形成凝胶体,水泥土内部形成具备胶结作用的悬浮溶液,从而增加土的粘结力。
(2)黏土颗粒与水泥水化物的反应
除水化、水解作用外,水泥搅拌桩还会使水泥中的各类化合物发生一些其他反应。其中,部分化合物通过反应会使自身硬结,从而形成水泥石骨架。此外,随着时间增长,施工过程中搅拌效果不佳而未及时形成强度的水泥土随着反应进行,强度得到增长。
水泥搅拌桩根据工艺不同可分为湿法施工和干法施工两种。湿法指浆液搅拌法,干法为粉体搅拌法。一般情况下,两种工法均可针对淤泥、淤泥质土、素填土、软可塑黏性土等含有杂质较少、土质较好的土层进行作业,而对于含有大孤石或者杂质过多的杂填土,由于其内部杂质较多且难以清除,因此,往往会对水泥搅拌桩的使用造成影响。硬塑黏性土、密实砂土、受地下水渗流影响较大的土质区域不适合水泥搅拌桩的使用。
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2.2地基挖填换土施工技术
在道路桥梁工程地基建设中,工程附近的地基土质不足以满足地基坚实程度建造的需求,需要运用换填法进行地基的处理,换填法是将地基需要建设区域的不合格土质挖出,填入符合工程建设标准的土质、砂石等保障地基的稳定性与承载能力,在不同的水利工程中需要根据地域特点、环境特点、工程建造特点进行换填法的调整与改善,保障工程建设的质量最优化、经济收益最大化。一般来说,换填法的应用需要保障水利工程建设附近拥有优质的土质资源与砂石资源可以完成换填工作。这种办法可以提升原本土质的强度,有利于地基稳定性的提升,对下沉的均匀度进行优化。在进行处理技术的应用上,需要保证原有土层不动,对地基建设进行细致的处理,需要进行先深后浅的顺序来进行土层的换填,在工程的建设过程中要进行分层施工,保障工程的整体质量。
2.3铺设土工格栅
首先找出辅助线—路基边坡线,保证每一侧都增加O.5m的宽度,然后进行人工找平工作,为了保证平整度,可以结合人工与压路机设备共同找平,可以选取12T振动压路机、25t轮胎压路机。保证道路夯实且平整。
路面平整以及达到密实度是铺设土工格栅的前提,并且在铺设过程中要保持平稳状态,避免出现差错,保证每个土工格栅之间的衔接长度>200mm,并且用专门的钉子牢固格栅,避免拧乱,再用八号铁棒绑扎格栅之间的衔接部分。平整好格栅后,开始铺设粗砂,路基铺设的厚度要≤0.1m。将砂卸载到一旁以备用,先将土工格栅折叠,然后铺设0.1m厚的粗砂,需要注意的是,在填充粗砂之前,禁止设备在上面碾压。铺设过后用25T的振动压路机碾压砂,保证填充均匀,经过检测平整度合格才可以进行第二层铺设。
第二层铺设与第一层铺设工序相同,但是要用25T压路机反复进行2次,保证夯实路面。然后开始铺设边坡土工格栅,铺设之前要找出辅助线,保证每方土工格栅填埋在坡里0.1m。
2.4道路桥梁过渡段软基路基的处理方式
在道路桥梁的过渡阶段当中,在其他方面的处理方式上,是其中一种不可忽略的技术手段。比如,在超载预压施工方式当中,可以为桥梁整体施工带来非常大的便利性,同时它还可以将施工荷载作为软路基中的预压荷载,通过这种施工方式在施工周期上也比较长。当然,在其他方面的处理方式上,比如塑料排水板法、爆破法和强夯法等,基本上都存在着自己的优势性和劣势性,因此,在充分保证施工周期不被拖延的状态下,为了更加有效的保证路桥桥段软基路基的施工质量。
2.5回填土技术
路桥软土路基施工技术中比较系统的处理技术是回填土技术,回填土技术之所以比较系统,是因为该技术需要对路基软土部门进行精准勘测和规划,制定科学合理的回填方案。精准挖除路基软土部分,为了避免对路基稳定性造成不利影响,禁止随意挖除非软土部分路基。挖除软土路基,填筑符合要求的回填土后,利用压路机进行压实平整作业,压实平整作业完毕后,需要检查路面的承载力强度和路面压实度。特别强调的是在回填土作业过程中,要分层进行填筑,回填土要完全充满路基原有的软土区域。回填工作结束后要及时进行回填区域的沉降观测,对沉降观测结果进行准确记录和科学分析,修复没有达到设计标准的回填区域,确保软土路基的稳定。
2.6抛石挤淤
抛石挤淤是将片石抛入路基底部将软土路基的淤泥挤出,继而实现增加软土路基强度的目的,通常用于处理积水较多的洼地。软土厚度约3m的路桥路基或软土路基表面没有坚硬的外壳且厚度较薄时,采用抛石挤淤施工方法进行软土路基的加固处理是性价比最高的施工方法。实际施工中会遇到聚集的地表水,排除地表水最好的办法是让其自认循环,用水泵将多余的地表水抽除或利用围堰排除。在以上2种地表水排除过程中要配合截水沟的开挖,避免出现二次地表水聚集。此外,当遇到局部厚度较大的软土路基,还要利用挖掘机将软土厚度挖除到符合抛石挤淤施工方法的理想厚度。
2.7加筋技术
对路桥地基的坚固程度进行判断的标准,主要是对地基建造技术的选择和施工工艺的标准型,当然这也与施工现场的土质情况关系密切。一般在施工位置四周都会有一些软土区,会对建筑地基的稳定性造成一定影响作用。所以,针对此种情况,一般要求采取更加恰当有效的方法保证地基结构的稳定性,此时,合理运用加筋施工技术,对软土进行加固,其主要做法就是在松散土壤中具有高抗拉强度的加筋材料,通过利用此技术改变地基的受力情况和承受荷载能力,保证地基的坚固稳定,与此同时,需要针对施工现场的实际情况考虑问题,运用此施工技术的过程中,提前安排工作人员对相关水文地质情况做好勘察工作,选择综合性能好,整体质量过关的材料。通常情况下,为了从根本上保证地基结构的稳定性,会选择将加筋带或土工布适当地添加到地面,能够有效提升加筋强度和整体施工效果。
结束语
综上所述,随着路桥工程施工技术的快速发展,为了确保整体工程的安全性和稳定性,需要广泛的应用软基处理技术。在路桥工程施工的整体过程当中,落实对每一个施工重点区域进行有效的监测和控制,推动路桥工程稳定发展。
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论文作者:年华
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/12
标签:土地论文; 土质论文; 地基论文; 路基论文; 土路论文; 工程论文; 水泥论文; 《科学与技术》2019年第15期论文;