道路桥梁工程软地基施工技术探讨论文_徐旭峰,黄洁锋

道路桥梁工程软地基施工技术探讨论文_徐旭峰,黄洁锋

浙江诸暨 311800

摘要:在道路桥梁工程中软土地基的危害性很大,实际工程中,应掌握并合理利用道路桥梁软土地基施工技术,积极使用新技术来提高工程的质量,采用科学的施工方法,以提高提高施工工程的质量,保证了道路桥梁工程建设的安全性和可靠性。

关键词:道路桥梁;软土地基;施工技术

随着经济与社会的快速发展,我国的路桥行业得到前所未有的发展。地基工程是路桥工程施工的重要环节,但是路桥工程地基施工的过程中,经常会遇到一些不良地质,造成严重的安全事故,给路桥工程安全和人们的生命财产安全埋下隐患。因此,路桥工程施工中的软土地基处理技术的应用势在必行。

1 软土地基的主要特性

软土地基的性质因地而异,因层而异,不可预见性大。在设计、施工过程中,稍有疏忽就会出现质量事故,常见的事故有:勘察设计不详细或不准确,导致对应该作软基处理的地段未作处理设计,此类工例不少;已知是软土地基,但是未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物;虽然作了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳;堆料不当,未按规定分层填筑,填土过快,碾压不当,造成路堤失稳;扰动“硬壳层”或填筑不当,使“硬壳层”遭受破坏,导致路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层,被称为“硬壳层”。在软土地基上的桥台,基础不论是用支承桩或是摩擦桩,由于台背填土引起软土层发生较大的沉降,对桥台及桩基础产生纵向推挤向河中方向和负摩擦力作用,轻则使桥台发生位移或下沉,重则损坏桥台危及桥墩,这种现象尤以轻型桥台为甚。此类现象出现不少给工程的进展和完工后的使用带来不利影响。

1.1承载力低

软土地基抗剪强度很低,天然地基承载力一般不大于60kPa,不排水抗剪强度一般小于30kPa,未经处理加固,通常无法满足承载要求,处理加固不善,往往由于地基承载力不够造成建筑倒坍、结构破坏等质量事故。

1.2孔隙比大

由于其形成条件和土体颗粒组成的内在特性,软土土体颗粒之间空隙很大,天然空隙比通常大于1,土体含水量通常处于饱和状态,天然含水量接近或大于液限。

1.3稳定性差

软土地基的突出问题就是稳定性差,建好的路桥工程可能在十几年内还在进行不同程度的沉降不断的沉降,必然会导致路面裂缝,影响通行安全,存在重大的安全隐患。

1.4压缩性高

软土地基中水分含量大,颗粒之间的缝隙大,所以,地基不稳定,存在较高的可压缩性。在使用的过程中常常会导致桥墩和路面开裂,严重影响路桥的使用。

1.5渗透性差

软土具有亲水性,渗透性很差,土体中得水分大部分与固体颗粒形成结合水,内部水分很难排除因此夯实、挤密、排水、胶结等通常的加固原理很难对其产生本质性的工程性能改良。

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2 软土地基处理技术

2.1表层处理法

在道路桥梁软土地基施工的过程中,最常见的方式就是强化一些地面表层极软弱的部分,然后再进行施工,通过地质排水强化处理软土的表层,加强材料的设置,提高地表的强度,大大提升组织结构能力,达到加固处理、预防塌陷的目的,对于软土表层质量比较好的,并且含水量较高的软土地基,在道路桥梁施工填土之前,进行排水沟挖掘土地表层,让水分引导留出地基。这种方式可以有效的降低土地表层的含水量,提高土壤的干燥程度,有利于道路桥梁工程施工的顺利进行。开挖沟槽进行排水之后,可以将沙砾石块填埋进去,使地基底座更加强筋,提升透水透气性,软土地的构成材料得到改善,地基架构更坚固,为道路桥梁软土地基施工奠定了坚实的基础,为了调整和改善软土地质的特性,在软土地基施工中,可以在土层中加入一些韧性材料或者沙砾石块垫层,垫层所起到的作用有:①进一步提升了地基的承载力,由于各种垫层的抗剪强度比软弱土层高,因此需要提高土承载力,以免破坏软土地基。②在某种程度上减少了沉降量,如条形基础在基础宽度及深度范围中的沉降量,大约占总沉降量的一半,运用分布严密的垫层取代上部软弱土层,可以大大减少这一部分的沉降量。垫层针对应力具有一定的扩散作用,进而致使下卧层软土的压力变小,这样一来回减少下卧土层的沉降量。③提高软土层排水固结速度,由于垫层材料的透水性很好,当软弱土层受到压制后,垫层能够充当良好的排水面,可以让基础下面的孔隙水压力消散,增强垫层下面弱土层固结的强度,以免出现地基下软土塑性破坏的不良情况,从而使整个道路桥梁工程具有良好的稳定性。上部的地基的软土层较薄,并且含水量较高时,可在软土地基之上铺设一层一米厚度的砂垫层,不仅使软土良好固结,砂垫层还可以用作排水层,合理的调整土层水分。如果软土的表层土壤是粘性非常强的,就可以在软土的表层土壤里加入一些混合添加剂,土层粘接力得到提高,并且有效改善了土层的压缩性,整体的地基性能提高上去,使软土结构更加密实。如果软土地基不均匀,容易造成侧向变位,并且会出现不均匀的局部沉降现象,就必须对材料进行一定的增添和敷垫,利用抗拉力和抗剪力使地基能够均匀支持填土的负荷,尽可能的控制侧向变位和局部沉降现象,施工工程中的机械设备可以安全持续进行施工。

2.2爆破和抛石排淤法

爆破和抛石排淤属于新型的加固处理方式,爆破加固技术方式是炸药爆炸之后,利用其张力的作用令泥沼软土地基改善结构,排除松散的土壤和淤泥土质,用强度比较高的材料进行填充,这种软土地基的处理加固方式的操作有很严格的要求,操作者需要有一定的技术水平,并且耗用的成本费用较高,还有一定危险性,如果操作不当就会引起施工环境的严重污染。抛石加固技术方式是将大片石料抛出,利用产生的挤压力进行排淤,比爆破加固技术方式的操作更加方便,成本相对来说低廉,所以这种方式在道路桥梁施工的软土积水洼地地基中被广泛适用。

2.3竖向排水法

在本工程中软土层地基厚度大、均匀粘土地质使用竖向排水处理技术,在强粘性的底基层中设置垂直竖向排水柱,短距离排水强化地基固结排水,全面增强综合抗剪性能。通过纸板材料或矿井排水,振动沉桩、袋装打入、水射、螺旋钻入方式等开展良好设置,这种施工方式,是将处理目标放在填土坡面下,全面强化地基从而更加的稳定。比如,在砂井施工的过程中,根据基底沉降程度和稳定性实施计算并合理实施施工方案,挖掘砂井排水的直径和具体的施工面积要确定,施工前要对软土层表面铺设砂层,挖掘排水沟,全面降低地下水位,通过振动、打入、水射、螺旋钻入的施工方式处理桩柱,埋桩的深度不能高于二十米的限度。

2.4换填法

在工程中暗沟区域、杂填土区域和低洼水源地区域等软土地基很浅的地区,采用换填法加固地基,利用挖掘方式,把地面下面的软土土层挖掘掉,然后在挖掘空出来的区域填埋土质性能稳定、压缩性很低、高强度和承载能力很好的碎石材料等。在换填土层的时候把每个层面都进行压实操作,目的是保证换填之后的土层可以保持很好的含水量和压实度,使其满足工程建设规定的各项指标数据。

3 结论

路桥工程在施工的过程中会遇到各种地基状况,当遇到软体地基时,应该根据现场的实际状况,选择合适的地基处理技术进行处理,以此保证路桥工程的施工质量。

参考文献:

[1]翁启锋.建筑结构的抗震设计分析[J].科技资讯,2010,(21),59.

[2]刘程彦.建筑结构的抗震设计探讨[J].四川建材,2010,(01),122.

论文作者:徐旭峰,黄洁锋

论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期

论文发表时间:2018/1/24

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