【摘 要】道路桥梁工程施工过程中,软土地基施工一直是难度较大的项目,随着建筑技术的不断进步,对软土地基施工的要求也越来越高。基于此,文章概述了道路桥梁工程中软土地基的主要特征,分析了道路桥梁工程软土地基处理的工作准备,探讨了道路桥梁工程中软土地基的施工处理方法。
【关键词】道路桥梁;软土地基;处理方法
引言
随着我国经济社会的快速发展,政府对基础设施的建设投入越来越大,尤其是道路桥梁建设,促进了道路桥梁建设事业的迅猛发展。在道路桥梁修建过程中,道路桥梁的施工对路基条件要求很高,需要更高的坚固性和稳定性。特别是在道路桥梁的施工之前,需要很高精度和深度的地质勘察技术,确保地基施工的稳定,也要很好的处理施工后的沉降问题。一旦这个环节处理不好,就会导致桥梁路面的质量下降,影响行车速度,不仅造成车辆的损坏,而且可能导致交通安全事故。因此,必须对道路桥梁的软土地基施工加以重视,特别是我国南方地区,受到气候和地理环境的影响,有很多的道路桥梁都建设在软土地基之上。
一、道路桥梁工程中软土地基的主要特征
在道路桥梁的施工工程中,遇到软土地基是比较常见的现象,而软土地基和其他地基形式不同,具有一些独特的属性,会对施工工程的顺利开展带来一定的影响,其主要的特征主要有:
1、含水量高
一般软土地基的含水量都是比较高的,软土都是经过许多年的沉淀形成的,其渗透性也不高,有些软土地基的含水量能够达到70%以上。正是由于软土地基这种含水量高的特征,而又具有一定程度的流动特性,且很难被渗透,使得在施工过程中的排水过程显得困难重重。
2、土质松软,抗剪能力较低
软土地基的第二个特征是土质松软,抗剪能力较低。正是因为软土地基的土质松软,才造成了抗剪强度较低的特点。道路的动载与恒载,都对软土地基产生较大的载荷,会造成土层的塌陷,形成路面的裂缝。再有,软土地基有着大概0.5MPa-1.0MPa的压缩系数,该类土压缩沉降量大,排水固结缓慢,地基稳定性差。
二、道路桥梁工程软土地基处理的工作准备
1、软土地基勘察
软土地基的勘察主要包括以下几个方面:第一是地面测绘调查。地面测绘调查要完成对软土地基分布地段的地形地貌进行分析;成因、分布的范围和深度以及基地地层的性质进行分析。第二是确定勘察点和勘察手段。勘察点的设置要根据地基所处的地形以及软土层的成因来决定,勘察点的深度,要根据建筑物对地基的要求以及软土地基的性质来确定。第三是软土地基的评价。是指在勘察所得的数据基础上,对软土地基的均匀性、灵敏度、承载能力,采用一维固沉降计算模式与地区经验系数相结合的方式来计算软土地基的沉降性能。
2、确定方案
根据勘察的数据和资料进行处理方案的确定,对不同个加固处理技术进行对比,可以进行方案的组合。方案的确定出考虑效果因素外,还要考虑到后期的施工技术、材料、机械、环节和工期等因素的影响。
3、现场实验性施工
现场实验性施工是指将确定的方案在实际的、有代表性的现场进行施工试验,以检测施工效果是否与预期的实验室数据相符合以及发现实际施工的问题。对不和标准的处理方案和发现的实际问题进行优化,以满足正式施工的要求。
三、道路桥梁工程中软土地基的施工处理方法研究
软土地基的处理工艺有很多种,常见的有以下几种:排水固结法、注浆加固法、加筋法、换填法和复合地基法,以及强夯法等。这几种处理工艺各有优缺点,适应不同的地质情况,可以单独使用,也可以混合使用。
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1、排水固结法
排水固结法利用了地基土本身具有的的天然透水性或者安置在地基里面的竖向排水体,通过利用工程自身的重量和对地表的加载等方式使地基孔隙中的水逐渐向外排出,使地基土体逐渐压密、固结,强度逐步提高。其中,经常使用的工艺有:堆载预压法、砂井堆载预压法和真空预压法等。
(1)堆载预压法可分为等载预压法和超载预压法,具有施工简便,成本低廉的优点,但因所需工期长,那么工期要有一定的保证,而且此种工艺比较适合沉降小、对沉降要求较低的工程或者有横向排水层的路段。
(2)塑料排水板和堆载预压法的处理工艺简单,费用较低,同样也是工期较长,仅适合软土层厚、路堤稳定、固结系数小、填土高度较高的路段。
2、注浆加固法
注浆加固法是通过压送设备在地层的土颗粒间隙、界面或者岩层断裂的缝隙内冲填具有胶结性能的浆液材料,使其扩散、胶凝、固化,降低地层渗透性,来达到增强地基的强度,防止地层变形的地基处理工艺。注浆加固法适适用范围比较广,可用于淤泥质黏土、淤泥、粉土和沙土等地质情况,甚至连人工填土层也可以,效果显著,但缺点是成本较高。
(1)渗入型注浆法。将浆液渗进软土的孔隙中或者裂缝中,使之固结一体,而地基的土层结构和地质没有受到扰动和破坏,那么此工艺可用在有孔隙或者裂缝的土层。
(2)劈裂灌浆法。浆液通过较高的灌浆压力作用,克服了地层中初始应力和土体抗拉强度,使土体发生劈裂现象,进而使浆液顺利灌入土体,且增大浆液的扩散范围,达到处理软土地基的目的。
(3)压密灌浆法。较浓的浆液灌入地基时,会因土体压密而在注浆点附近形成浆泡,浆泡的增大则会使灌浆压力增大,进而可产生上抬力,此时用压密灌浆法置换和挤密土体。
(4)电动化学灌浆法。在地基中灌浆时,可插金属电极,通直流电,借助电渗作用使浆液均匀注入土体,提高了灌浆效果。
3、加筋法
加筋法是在土层中埋抗拉力强的土工合成材料,土颗粒的位移与拉筋会产生摩擦力,土工材料受拉力影响,使土层与材料形成一个整体,地基侧向位移和沉降却相应减少,在调整了地基底层应力的分布,地基的稳定性得到大幅提高。
4、换填法
换填法,又称置换法。它是用好土换软土的工艺,或部分替换,或全部替换,以达到保证公路与桥梁的稳定使用及沉降量小的目的。处理工艺可以分为人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土强行挤出的强制置换两种。施工较容易,基本上可以能在短期内达到目的,人工挖掘置换更可靠、更优。置换材料应选承载力高、不怕水浸降低承载力的粗粒土,且必须夯实。
5、复合地基法
复合地基是把天然地基加固处理,使部分土体得到加强,或者置换土体,或者在地基中安置加筋材料,形成由地基与增强体复合成的人工地基。
6、强夯法
强夯法又叫动力固结法,反复落锤能产生巨大夯击力,在地基上产生的冲击波和动应力可对地基进行挤密,以达到土质紧密、土的强度提高、湿陷性黄土不再湿陷,提高砂土地基抗液化的能力,使用范围广,主要用于碎石土、砂土、黏性土、素填土等地基,以及可液化砂土地基和湿陷性黄土地基两种地基。在施工中,此法加固效果显著、设备简单、省时省力、操作方便、用材少、成本低等优点,在我国被广泛应用。
结束语
在道路桥梁工程中,软土地基的处理和加固会对整个公路工程的质量产生直接影响。在实际施工过程中,无论采用哪种软土地基处理方法,均要以工程设计和施工技术规范为依据,并与工程的实际情况相结合,借鉴实际的经验指导,合理选择软基加固方法和施工工艺;此外,还要考虑处理方案的成本、效果和安全等影响因素,采取多种加固方法结合,提高软基处理的实际效果和工程效益。
参考文献:
[1]吴迪.道路桥梁施工中的软土地基处理探讨[J].江西建材,2014,23:153.
[2]朱宇.浅谈道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施[J].中华民居(下旬刊),2014,03:355-356.
论文作者:闫峥
论文发表刊物:《低碳地产》2016年9月第17期
论文发表时间:2016/11/9
标签:地基论文; 土地论文; 道路论文; 桥梁论文; 预压论文; 土层论文; 浆液论文; 《低碳地产》2016年9月第17期论文;