公路桥梁施工中软基处理技术的应用论文_杨柳光

公路桥梁施工中软基处理技术的应用论文_杨柳光

杨柳光

江西沃尔泰建设工程有限公司 江西省赣州市 341000

摘要:公路桥梁工程在施工过程中,常会遇到软土,由于其松软、含水量大以及承载力不足的特点,无法满足工程需要,一旦忽视此问题,可能导致路面塌陷、下沉等情况的出现,造成不良影响,甚至引发严重的工程事故。因此,合理运用软基处理技术不仅可以提高工程项目的质量,而且可以保证工程的安全性。

关键词:公路桥梁工程;软基处理技术;应用

引言

在社会经济高速发展过程中,基础建设的数量逐渐在增多。而在公路工程施工中软土地基问题直接影响工程质量。软土地基就是含水量较大,孔隙较多,压缩性较高且透水性较差,抗剪强度不足的地基。软土中含有大量的碳酸盐以及蒸发盐,这些化学成分会影响地基承载力,出现质量隐患问题,对此要对其进行深入探究。在实践中,综合软土地基的生产原因以及特征因素,分析位置等因素,可以通过各种方式进行处理。合理应用软土地基处理技术手段,才可以提升工程质量,为道路的安全应用奠定基础。

1公路工程施工中软基处理的要点及难点

软土由于其含水量大、孔隙度大、流变性强等特点,在剪应力作用下会发生缓慢的剪切变形。它会导致衰减软土地基在完成固结沉降过程中的抗剪强度和二次固结沉降。同时,实际抗剪强度相对较低。软土在荷载作用下,会受到直接影响,软土排水固结速度越快,其强度优化效果就会越来越明显。软土地基在荷载的反复作用影响之下,导致地基土进入到软土层中,这样就会降低荷载强度,无疑影响了其受力的均匀性,导致路面出现损坏等问题。因为在土壤中其含水量增多会出现翻浆等问题。而如果软土面积过大在实践中没有有效的处理就会造成路面开裂、下沉等质量,这样无疑会造成严重的安全事故,造成巨大的经济损失问题。在一般状况之下,软土路基问题以及危害主要受到两个方面的因素影响。

(1)强度与稳定性。在公路工程的施工中,软土路基的抗剪强度不足,无法承受路堤以及路面外荷载的时候,就会导致软土路基出现局部以及整体性的剪切破坏性问题,这样就会诱发路堤塌方等问题,造成失稳以及桥台破坏等影响。(2)沉降变形的问题。在软土路基以及其上部荷载、外部荷载作用之下出现一些沉降变形问题的时候就会影响道路的稳定应用。而在产生一些较大的不均匀沉降问题的时候,就会导致路面出现横坡变缓、积水等问题,进而造成路面损坏等问题,导致结构物以及路堤衔接位置出现差异性的沉降问题,进而诱发桥头跳车、通道凹陷以及沉降缝拉宽而诱发的漏水等问题。

2公路工程施工中软基处理技术

2.1强夯法

强夯法主要适用于处理碎石土、砂土、粘性土、杂填土等含水量少的软基,对于含水量大的软基,如淤泥层则不能采用。强夯法是一种传统的软基处理方法,具有工艺简单、高效率、成本低廉的优势,同时在实际应用效果上可以得到保障。施工方法:先根据实际条件计算出夯击的强度、次数、高度等,之后利用起重设备吊起重锤,通过人工操作使重锤达到计算高度,最终使其自由落体,给土层以强大的冲击力和振动,压缩挤密,从而提高持力层的承载力并降低其压缩性。此过程当中夯击的强度体现在重锤重量与起落高度上,次数与高度体现在人工的操作当中,因此除起重设备外,应重视操作人员的技术水平,夯击准度等。

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2.2表层处理法

表层处理方式主要就是在地表面及其软弱的状况中应用,此种方式主要就是通过排水、增添材料以及敷设的方式进行处理,可以提升地表的整体强度,进而达到地基具备剪切变形等问题,可以为施工机械作业提供基础保障。而在施工中要保障填土荷载分布的均匀性,在实践中其主要有表层、砂垫、敷设材料以及添加剂等相关方式,其具体如下:a.表层排水法。在土质较好但是其含水量较大的软土地基中,在填土之前要在地表面开挖沟槽,及时排除地表水,降低地基表层部分中的整体含水率,进而为机械施工运行提供基础保障。在施工中,为了保障沟槽在施工中具有盲沟的效果,在回填中要应用透水性良好的砂砾以及碎石。b.砂垫层法。在地基上部软土层相对较薄,但是其整体含水量相对较大的时候可以在软土地基敷垫厚度为0.5m-1.2m的砂垫层。通过辐射砂垫层的方式达到固结软土层的效果,起到上部排水层的效果;而砂垫层也可以作为填土中的地下排水层,进而达到降低水位的效果。在填土及地基施工作业的时候,要科学开展,保障各项指标符合要求,进而为施工机械的稳定运行提供必要的通行条件。c.敷垫材料法。如果地基土层存在均匀的问题,就会出现局部不均匀沉降的问题,也会诱发侧向变位的问题。而为了解决此种问题,可以通过敷垫材料的方式进行处理,利用材料的抗剪以及抗拉力,提升整体的支撑力,这样在机械设备的运行过程中,地基可以均匀的支撑填土的荷载,减少地基出现局部沉降以及侧向变位的问题,也可以有效的增强地基的整体支撑能力。在进行敷垫过程中,其主要的材料有化纤无纺布材料、土工布材料以及玻璃纤维、格栅等相关材料。d.添加剂法。在软土地基为粘性的土的时候,在表层的粘性土壤中掺入添加剂,可以改善地基整体的性能,优化压缩性能以及强度特征,增强整体的平稳性,具有提升填土稳定性、增强固结效果的作用。在处理中主要添加生石灰、熟石灰以及水泥等材料。而在添加石灰类别的材料中,必须要在现场中进行拌和处理,这样可以有效的降低因为土壤含水量等因素的影响,提升整体的稳定性。

2.3竖向排水法

通过在粘性土的地基中直接的设置垂直性的排水柱进而达到缩短排水距离的效果,进而有利于地基排水固结,可以达到增加抗剪强度的效果。因为垂直排水柱应用的材料不同,其可以分为砂井和以及纸板排水两种类型。a.砂井排水法。砂井排水法在应用中综合砂井施工方式,可以划分为打入、振动、螺旋钻以及水射、袋装等不同的类型。在实践中此种方式多数是与其他方式配合应用。在一般状况之下,主要与加载方式以及缓速填土方式联合应用,在一些层厚数值相对较大的黏土地质中应用效果显著;但是在泥炭类型的土壤中则效果不佳。在施工中黏土层越厚,其固结时间则就越长,在进行排水砂井的设计过程中,要先假定具体的施工方式,综合砂井直径以及排水距离、改良范围等因素,计算稳定及沉降数值,在无法满足的时候要及时修正假定数据,再对其计算分析。b.施工程序。第一,铺砂。砂井在施工前期要在地表面铺设一层垫层砂,设置排水沟。保障填土地下水位的适宜性。第二,排水砂井打入,在操作中主要就是通过打入、振动沉桩以及射水、螺旋钻进、及袋装等方式进行处理。而无论哪种方式,在施工中其深度要控制在15m-20m的区间中,如果高于深度区间就会造成资金浪费等问题。在施工中较长应用的就是打入以及振动沉桩两种类型。应用履带类型的起重机进行处理中,其沉入深度控制在10米左右,而在应用特制的钢材打桩架的时候沉入深度可以控制在30米左右。其桩径为30-50cm,将间距控制为1.5m-3.0m左右。

结语

软基处理大多为隐蔽工程,在工程建设中有着重要的作用和地位,如果处理不当,就会造成路基不均匀沉降或沉降过大,引起路基失稳等不同程度的危害,因此在实际工程中需因地制宜地采取有效的处理措施。本文介绍了常用的四种软基处理方法,结合实例对公路软基的处理技术进行了分析,通过分析了解了实例工程的地质情况、力学性能以及软基处理方法,最后进行了地基承载力检测,证实实例工程软基处理方法有效。

参考文献:

[1]史辉辉,陈毛毛.浅谈如何做好高速公路路基软基处理[J].黑龙江交通科技,2015,38(11):58.

[2]秦剑.浅谈如何做好高速公路路基软基处理[J].江西建材,2017(13):180.

论文作者:杨柳光

论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第12期

论文发表时间:2019/5/27

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