摘要:国家的经济发展需要有相应的交通设施为基础,两者的关系是密不可分的,但是经济的飞速发展带来的建设压力巨大,从目前的路桥施工情况来看,软土地基是普遍困扰施工的问题。这种情况出现后会对路面造成塌陷、硬化,严重地影响路桥的使用寿命,还会增加交通事故发生的几率。在对软土地基的处理方面,最有效的就是针对特殊土壤进行技术改进。本文分析了路桥施工技术对软土地基处理方法。
关键词:路桥施工技术;软土地基;处理方法
近些年来,城乡交通行业的整体规模都获得了迅速扩大;面对新的形势,路桥建设项目的表现更为突出。在路桥施工的全过程中,软基处理构成了其中的关键点与难点。相比于普通类型的路桥地基,软基具有独特的地质特征,这种现状也在客观上增大了施工方处理软基时的难度。针对软基如果不慎进行处理,则会存在较大可能威胁到整个路桥的正常通车;在情况严重时,软基还可能引发车辆或者行人通行时的安全事故。因此可以得知,针对路桥项目建设中的软基有必要选择适当的处理措施,依照因地制宜的基本思路来实现软基处理,确保为后期的施工过程消除安全隐患。
1软土地基的特点及危害
软土之间的缝隙较大,而且整体的含水量较大,这是软土地基的主要特性。软土主要由黏土和粉尘粒组成,而这些物质带有一定的负电荷,在软土层中会不断吸收存留在空气中的水分子,从而导致软土层中的水含量增大,空隙比增大,软土之间的相互支撑力变小,导致土层可承受的最大压力减小。流体性突出是软土地基的另一个重要特点。在受到外力以及自身重力的作用下,软土的黏滞性变弱,变形率增大,导致整个软土地基发生变形。如果在路桥建设中没有很好地对软土地基进行加固,那么就可能缩短路桥的使用寿命,变形严重的情况下还可能会导致路桥发生坍塌,不仅影响路桥的正常使用,还造成了经济损失。软土地基的压缩系数较大,抗剪强度较低,软土层抵抗剪切变形的极限能力较弱,较大的重力会压缩软土地基,软土层受到压缩后承载力就会减小,导致路桥的整体承载力减小,出现坍塌的可能性变大,路桥整体的安全系数减小。
2路桥施工技术对软土地基处理方法
2.1填充法
在实践过程中,其需要向软土地基内进行砂砾、石块等物质的填充,实现软土地基整体抗压力的增强,受到石块及砂砾伸缩性及抗压性的影响,在施工中需要进行片状石块的选择,实现路面受力平衡性的优化。如果石块的体积较大,需要进行大型机械设备的应用,做好石块的粉碎处理工作,通过对分层铺设模式的应用,实现软土地基填充效益的提升。填充法的施工程序比较简单,其填充材料的整体成本比较低,来源范围广泛,能够实现施工操作难度的有效降低,有利于路面平整性的提升,实现软土地基整体抗压力及承载力的提升。这种方法也具备一定的施工局限性,对于石块的选取及填充要求比较高,如果不能进行石块的均匀性填充,就容易出现路面坑洼状况,不利于提升行车的整体安全性,这会严重影响路桥的使用寿命,因此填充法比较适合于易积水地基的施工。
2.2深层石灰搅拌
深层石灰搅拌普遍运用于软基处理,具体的操作方案为:先要把特定厚度的砂石层铺设在地基表面,在此基础上再去进行粉碎。在掺入特定比例石灰材料的基础上,即可配置完成施工所需的软基处理材料。经过综合比较可知,石灰材料相比于砂石或者水泥来讲,往往更适合用来加固特殊施工场地的软弱地基。这是由于石灰材料具备独特的性能,因此有利于借助大型设施来完成相应的粉碎处理。除此以外,运用石灰材料进行软基处理还可能涉及到软基改良,这种操作措施的宗旨就在于改善整个软基的综合性能,其中包括承载力及其他性能。在搅拌石灰的基础上,对于路桥所处的软弱地基就能进行全方位的加固操作。施工流程的关键应当落实于如下:在摊铺砂石时,应当限制于特定的砂石层厚度,方便后期开展的软基处理。在必要的时候,施工方应当预备好大型的粉体发送器以及空气压缩机,全面实现对于软基的加固。
2.3排水固结处理法
这是一种适宜应用于相对饱和的黏性软土地基之中的处理方法,它是通过设置沙井设备,将土体之中的水分排除出去,还可以采用加载预压排水的方式排除水分,以达到有效降低路桥沉降的问题。其施工处理工艺主要包括以下几种:(1)塑料排水固结法。这是利用塑料排水板设施排除土体之中的水分,使路桥路基土层的水流速度加快,直至软土地基中的水分排干,由此达到固结土体的处理效果,是一种应用极其普遍的处理方法。(2)电渗排水固结法。这是利用直流电装置,将软土地基中的水体电流进行导向,并使水流的方向趋于一致,进而达到固结土体的作用。然而这种处理方法具有一定的安全隐患,应用受到一定的限制。(3)预压固结法。包括超载预压固结、堆载预压固结、真空预压固结等方法。其中:超载预压固结是对路桥路面制造一定的承载力,将超载的物体堆积于路桥之上,利用超载物体的自身重量和体积,对路桥造成较大的压力,进而排挤出软土地基中的水分。堆载预压固结是利用与路桥路面承载力持平的物体,堆放于路面之上,实现对软土地基的排水加固处理。真空预压固结方法是采用真空泵设备,对软土地基进行抽气抽水施工处理,实现对软土地基的固结。(4)沙井固结法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用钻孔装置对软土地基进行钻孔施工作业,待钻孔达到规定的要求之后再快速往孔内灌注沙石,将沙石填满钻孔,并将土体之中的水分排出,从而达到固结土体的效果。在这种方法应用的过程中,通常是采用袋装砂井的方式,操作简便,成本较低,可以达到提升路桥路基的承载力的效果。
2.4置换软土地基
置换软土地基的处理方案,指的是把软弱土层替换为强度相对较高的优质土层,在此前提下确保符合最基本的地基稳定性并且降低了整个路桥建筑物本身的承重。从施工现状来看,针对软基置换通常可以选择爆破方法、人工挖掘方法或者其他方法。由此可见,软基置换运用于路桥施工的做法有助于节省资金并且缩短了施工流程。在较短的时间段里,就能保证软基符合最根本的加固强度。相比于其他施工措施而言,软基置换的措施十分易于掌握,因此在现阶段的软基处理中受到了较多的关注。具体在选择可以用来置换的施工材料时,应当能保证此类材料本身的防水性。即便遇到强度较大的外在降雨影响,经过置换后的软基也并不会表现出很明显的侵蚀现象或者沉降现象。
2.5真空堆载预压
真空堆载预压指的是借助堆载预压的作用力来打散土体内部的孔隙水,确保获得较高的有效应力,以此来完成后续的加固处理。真空堆载预压有助于满足较高的土体强度指标,对于侧向的收缩变形也进行了抵消。在预压操作中,软弱土层内部将会产生特定的固结效应,进而引发了相对较大的固结应力。受到收缩形变带来的影响,土层承受的水平应力将会小于竖直方向的应力,进而产生了特定的加固处理效应。除了上述的处理措施之外,进行软基处理还可以选择真空堆载预压的操作措施。从技术特征来讲,真空堆载预压应当构成排水固结的一类重要手段,在这其中还可以划分为堆载预压以及真空预压的两种施工模式。截至目前,上述的处理措施仍有待加以改进和完善。这是由于,目前很多施工方并没有设计出适当的加压系统,对于塑料排水板也缺乏适当的布置。因此可以得知,软基处理通常涉及到多项施工要点,对于各个流程有必要加以综合考虑。
2.6加筋土处理法
对于地处悬崖或岩石较易坍塌的路桥工程施工地段,可以采用加筋土处理的方式,将刚性较强的拉筋物质和材料充填于软土地基之中,沿水平方向合理设计,利用筋体的拉力,增强路桥软土地基的强度。具体来说,可以采用小直径的灌注桩的树根桩方法,增强软土地基的强度;可以利用土工格栅装置,提升软土地基的韧度;还可以设置一定数量的瞄杆,增强路桥软土地基的强度。
2.7灌浆施工法
如果路桥工程中的软土地基土质较软,为了有效提高软土地基的强度,工程中的施工人员可以采用粉喷的方法,在软土缝隙中灌入砂浆,减小软土地基内部的缝隙,从而有效保证路桥工程的总体施工质量。粉喷方法,主要指的是根据简单的化学原理,在软体地基缝隙内部灌入水泥砂浆,从而达到提高地基涂层的目的,进一步提高了软土地基的硬度。为了保证路桥工程中的额软土地基得到更好的处理,在灌浆之前,施工人员需要严格了解土体的含水量,做好相应的勘查工作。灌浆施工法的具体操作流程为:
①路桥工程中的施工人员需要选择合理的钻机,在这个过程中,施工人员需要结合软土地基的实际施工情况,并严格遵守各项规章制度,尽量选择质量较好的钻机,从而保证软土地基施工质量;②施工人员需要固定好钻机,在固定钻机的过程中,施工人员需要根据软土地基施工现场的实际情况,将钻机固定在合适位置;③为了有效保证软土工程中的施工工作能够顺利进行,施工人员需要严格控制钻机,从而保证灌浆施工工艺在路桥工程软土地基处理中得到更好的应用。
3如何改进软土地基的路桥施工技术
3.1采用先进的路面施工技术改进软土的缺陷
利用优质的土壤层对软土地基进行置换。这一方式的思路比较简单,但是最为有效。在材料科学日渐发达的当前时代,能够利用抗腐蚀性较强的泥土材料避免水流的侵蚀。置换的方法应用到挖掘、填土、人工爆破的技术。值得一提的是,材料尽量选择自重较轻的类型,这样可以降低低级的自然承重,提高建筑物的使用寿命。软土地基的颗粒较小,遇水之后的粘性较大,这样的性质阻碍路桥地基的排水。因此,可以人工在软土层进行垫层处理。比如,在软土结构中添加进入砂石、碎石等颗粒较大,遇水不易粘结的材料。最为常见的砂土,工业废料可以利用在排水性能的增加可以提高路基的承重能力,防止冻裂胀裂的情况。软土土质的差别在地区之间也广泛存在,土质的不同的组成成分会增加工作的难度,黏土土质最易造成地基变形。减少土壤间隙的有效方式就是在土壤中加入添加剂,通过添加剂的催化作用加速土壤凝结,让软土空隙减少,增加地基的承重能力。
3.2施工之前进行严格的实地考察
软土地基是特殊的施工条件,在进行路桥施工之前,应该重点对地基的特性进行考察,必须充分进行准备工作。通过详细的了解土壤层的成分和物理特性,得到准确的资料数据,把最详细的情况反映在设计方案当中,指定完备的抗风险计划。
3.3进行相关的实验保证施工质量
当下最广泛应用的软土低级处理方法有各种挤压和高压灌浆技术等。这些技术的使用方法和适用条件各部相同,在土质类型方面用灰土的增加量来完成地基成孔。把石灰等材料运用人工机械进行搅拌,然后形成固定形态的桩体。大颗粒的碎石要利用震碎的方式进行填充,在桩体完成之后形成密实的效果。
4结语
综上所述,加强路桥的软土地基处理的工作,就要从多方面进行考虑,在方法的应用上要针对性地进行实施。通过对路桥软土地基的处理方法进行应用研究,希望能为实际的软土地基处理提供一些有益的思路,促进实际施工质量的提升。
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[3]王建辉.路桥施工技术对软土地基的处理[J].四川建材,2017.
论文作者:付超
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/15
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