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摘要:本文在研究中以路桥施工中的软土地基处理技术为核心,列举工程案例,分析软土地基的特点和危害性,提出软土地基施工处理关键技术,保证路桥地基的硬度和稳定性,提高路桥施工质量,并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。
关键词:路桥施工;软土地基;施工技术;施工质量
在城市化进程的不断加快下,城市交通日益繁华多样,增加了路桥工程建设数量,使得路桥工程建设成为城市建设的重点项目,承载着交通运输安全与城市居民生命财产安全的重任,这对路桥施工质量也提出了新的要求。地基工程是路桥施工中的第一步,也是关键环节,然而由于地质特征和区域气候的影响,使得施工现场软土地基较为常见,由于软土地基的硬度和稳定性较差,为了保证路桥施工质量,常常要对软土地基进行施工处理,保证应用性能。对此,要根据工程特点和质量要求,加强对软土地基的处理,不断优化和完善软土地基处理技术,提高软土地基的稳定性和安全性,为路桥施工的后续环节开展奠定基础。在这样的环境背景下,探究路桥施工中的软土地基处理关键技术具有非常重要的现实意义。
一、工程概况
某路桥施工程为软土地基,桥长为 660.84m,整个路桥的设计速度是 80km/h,路基的总宽度为 25m,有三个20m长的孔,斜交为137度,处于缓和曲线上,结构为桩基础+墩柱,预应力空心板。其中,预制空心板、桥面铺装、支座垫石、搭板等结构选择C40混凝土,而桥墩墩台、盖梁以及台帽等结构选择C30混凝土,支座为四氟板式橡胶支座,桥台位置设计40型钢伸缩缝。在下部结构设计中,桥台设计以三柱式埋置式桥台为主,基础选择3根D120cm钻孔灌注桩,桥墩设计是三柱式桥墩,以柱式墩配灌注桩为主,顿珠直径为 130cm,墩顶设置盖梁,桩基以按照嵌岩桩进行设计。这种路桥结构对地基稳定性和安全性的要求高,在施工调查中发现该施工段地基为软土地基,在路桥施工中,需要对软土地基进行处理,以保证路桥工程质量。
二、路桥施工中软土地基的特点
该路桥施工段地基为软土地基,有机物含量和压缩性都比较高,且强度低,地质结构十分复杂,提高了路桥施工难度。通过施工现场调研,发现该路桥工程软土地基存在以下特点:
(一)高压缩性
通过施工现场勘察,发现路桥施工段软土地基的压缩性较强,这主要是因为软土孔隙大于1,土质中含有大量的水分、微生物、腐殖质和可燃气体,使得软土地基容重小,无法长期保持稳定状态。
(二)透水性低
由于软土地基物质结构的影响,使得软土地基透水性低,无法在垂直方向向下透水,不利于排水系统的运作,增加了建筑物沉降时间,引发各种质量问题。同时,在施工初期的加荷阶段中,软土地基的孔隙压力高,大大降低了地基强度。
(三)触变性
在该路桥工程中,软土为絮凝状结构性沉积物,其结构强度只有处于原状土未破坏的情况下才能保持良好,一旦发生原状土的扰动,会立即破坏土质结构,使得地基结构强度迅速降低,直到形成稀释状态,这就是软土地基的触变性。
(四)流变性
流变性特指软土地基形变受到持续性荷载的影响而随时间增长的特性,使得软土地基长期强度远远低于瞬时强度,这就降低了边坡和码头稳定性。施工中一般选择剪切试验的方式测得抗剪强度值,以便于提高其安全系数。
(五)不均匀性
软土地基中的软土层含有大量的粉系砂透镜体,水平方向与垂直方向的差距较大,很容易造成路桥建筑地基不均匀沉降问题。
三、路桥施工中的软土地基施工处理关键技术
考虑到该路桥工程施工长度长,再加上施工环境较为复杂,施工段中存在软土层,通过施工现场勘测发现,该软土层为粘性土,土质中的水分含量大,若 施工中没有及时做好有效控制,会降低路桥工程质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对此,必须对路桥工程施工段进行软土地基处理,结合工程实际情况,选择以下处理办法:
(一)表层处理技术
在路桥施工中,引入表层处理技术,主要有以下处理措施:
第一,固化法。施工人员在软土地基表层加入适量的固化剂,由于该软土地基表层为粘性土,在粘性土内部注入固化剂形成固结土层,将土层连接在一起形成整体,实现固化土层的作用。一般情况下,比较常见的固化剂包括水泥、熟石灰和生石灰等,把石灰浆材料添加到软土层中搅拌,后续施工机械进入施工场地。
第二,铺垫法。考虑到软土地基内部的软土分布具有不均匀性能,在路桥施工中,施工人员要加强不均匀地基的处理,使得路桥施工中禁止发生地基不均匀侧向变形或是局部沉降等方面的质量隐患,工程实践中常常使用铺垫法进行软土表层处理,铺垫材料多为化纤无纺布、玻璃纤维和土工布等,有效增强地基抗拉力与抗剪力,提高路桥工程地基结构的稳定性。第三,砂垫层法。由于软土地基 软土层中含有大量的水分,使得土层薄弱,在软土地基处理中,可以采用铺设砂石的方式进行表层处理,有效提高软土层承载力和稳定性,主要针对1.2m厚的软土层,保证砂垫层排水功能,固化软土层,保证施工效果。
第四,排水法。在软土地基处理中,要考虑到具体施工环境,选择适当而有效的处理方法。由于该施工段软土层土质好,但是土层含水量比较多,就可以采用表层排水法,在填土之前,在地表开挖沟槽,将地表水排除,降低表层土壤的含水量,保证施工质量。
(二)换填处理技术
在实际施工中,为了提高软土地基的稳定性和强度,施工人员可以采用换填处理技术,将软土地基土壤换成优质土壤,减少地基表面沉降量,进而提高填土稳定性。在材料选择方面,一般选择透水性高的土壤,在换填的过程中由中心向两侧分层填筑,每层厚度保持一致,大约在15cm左右。其中强夯挤淤法是一种常见的换填方式,相比于常规强夯动力加固而言,这种方式的单击能量高于动力结固,一般为一次性施加,使强夯平台产生局部或整体剪切位移;强夯整式挤淤孔距较密;强夯顺序必须按先中间后两侧,才能保证强夯平台整体下沉;强夯挤淤宜连续进行,使淤泥产生触变、降低强度,才有较好的挤淤效果。强夯挤淤夯坑为倒圆锥体。夯坑深度一般不超过1m,夯坑 近土体有隆起现象,强夯挤淤时的堆石平台底部有一层淤泥,可吸收残留夯击能量,在悬浮于淤泥中的石流填筑体工作平台上,用大能量的重锤强夯,使填筑体挤开淤泥下沉。
(三)强夯处理技术
强夯法属于一种十分成熟的软土地基处理技术,在实际施工中,把重锤的重力势能转变成冲击能量,瞬间产生的动能作用在地基上,从而压缩各个土层的孔隙,将孔隙的水分子和空气排出土体外,达到压缩和密实土体的目的。在实际应用中,技术人员要对施工路段土壤采取夯实测试,保证合格后,方可在施工区域应用。结合本工程概况和特点,在软土地基强夯处理中,选择两遍点夯和两遍满夯的方式,而针对局部施工区域的复杂土层,则选择四遍点夯、三遍满夯的方式,若针负责而较差的土质在强夯后仍无法满足工程设计要求,则采用回填碎石的方式进行二次处理。
(四)高压喷射注浆技术
在进行高压喷射注浆处理的过程中,施工人员要先在软土地基土层表面挖孔,形成注浆孔,其大小由施工现场环境与软土层程度而决定,按照工程质量标准比例进行水泥砂浆的调配,保证水泥砂浆的质量,配制完成后,将水泥砂浆注入到预先打好的注浆孔内,选择高压喷枪进行喷射,喷射过程中的高压水枪要保持旋转状态,在注浆孔内浆液填满后,拿出高压喷枪,使得软土地基天然土壤和水泥砂浆进行融合,进而有效提高软土地基的密实度与抗压力。在软土地基处理中,由于地基原有应力与承载力会出现变化,需要设计人员在地基设计中,要控制地基实际承载力在地基极限范围内,若出现地基沉降问题,在变形允许内,保证建筑主体不受影响,在施工前做好施工现场勘察工作,了解该施工段的地形地貌和水文条件,考虑自然因素,根据工程实际情况合理选择软土地基处理方式,提高地基结构的稳定性和功能性,进而保证路桥工程质量。
结束语
综上所述,在路桥施工软土地基处理中,要深入分析工程概况和质量要求,了解软土地基的特点,引入表层处理技术、换填处理技术、强夯处理技术、高压喷射注浆技术等软土地基处理技术,高地基结构的稳定性和功能性,保证施工质量。
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论文作者:陈立国
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/13
标签:土地论文; 土层论文; 地基论文; 表层论文; 技术论文; 稳定性论文; 结构论文; 《建筑模拟》2018年第27期论文;