道路桥梁建筑施工中的软弱地基处理方法研究论文_韩炳权

道路桥梁建筑施工中的软弱地基处理方法研究论文_韩炳权

会理县公路管理局 四川省会理县 61510

摘要:路基稳定性关系到道路桥梁工程建设整体质量与安全。软弱地基属于不良土质,也是困扰道路桥梁施工技术人员的重要难题。软土多集中在湿地或湖沼地区,具有大空隙比特性,含水率及压缩性极高,抗剪强度偏低,此类路基土自身难以固结,施工后沉降问题严重,而且抗剪能力不佳,导致路基路面受损严重。为了确保路桥施工质量,施工单位在软弱地基填土过程中必须妥善处理,以高质量的路基施工为项目建设奠定基础,这也对软弱地基施工提出严格要求。

关键词:道路桥梁;软弱地基;处理方法

引言

道路桥梁中的软弱地基处理不当,就会影响后续施工的开展,影响大型机械设备的正常施工,甚至会造成施工沉降、病害和裂缝等问题,对路桥施工的质量和使用寿命造成严重影响。因此,采用适合的方式处理软弱地基,对于路桥施工具备重要意义。

1软弱地基特点

1.1空隙大,水分含量高

软弱地基相对于普通土质来说含水率较高,导致软弱地基存在较高的空隙。主要是软弱地基是由粉土与软土构成,二者存在诸多负电荷,在直接接触空气时,粉土能够将空气中的水分吸收,使得软土内水分增多、空隙率高。但是在开展道路桥梁施工时对地质与地基要求较高,所以该类地基软土不适合开展道路桥梁施工。

1.2流变性与触变性

由于软弱地基含水率较高,通常强度与硬度都不满足道路桥梁施工要求,若受到外力影响则易发生形变;若要在软弱地基上实施道路桥梁施工,则需要采取有效的处理措施,确保其土质满足与道路桥梁施工要求后方可进行道路桥梁施工。否则,在完成项目建设后,一旦受到不利条件的外力影响,或是道路桥梁自身质量偏大的情况下,将会引起道路桥梁出现形变或断裂的问题,从而造成了较大的经济损失和资源的浪费。

1.3压缩系数高,抗剪强度低

因软土层内空隙率较高,该类空隙使道路桥梁地基在承受外力的能力相对较弱。软土具有较高压缩系数,反弹作用极大,若采用压实的方法来处理软土,则无法获得预期效果。若在开展道路桥梁施工时无法有效改善软弱地基的土质,则会降低道路桥梁整体稳定性,缩短道路桥梁使用寿命的同时,将会加大后期道路桥梁维护的工作难度。

2道路桥梁建筑施工中的软弱地基处理方法

2.1强夯法

强夯法是利用起吊设备,将重锤提升至高处使其做自由落体运动,利用强大的夯击能和冲击波作用夯实土层,从而使得地基土被振实和挤密。通过这种方式,在一定程度上有效地提高软弱地基承载力,从而降低了沉降变形。强夯法适用土质范围广,主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基,加固效果显著,承载力强度可提高2~5倍,且施工周期短,较换土回填和桩基缩短工期一半。施采用该方法的工成果显著,不仅提高了路基的承载力,而且减少了路基出现压缩变形的可能性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆需要注意的是强夯法施工对工程周围建筑物等设施会有一定振动影响,应采取防振、减振措施。为保证施工质量,当需要回填进行强夯置换时,回填材料如块石、碎石或其他粗颗粒材料,应该根据施工设计要求进行现场试验验收,确定材料的适用性后方可施工。

2.2排水固结法

排水固结法是对天然地基,或先在地基中设置砂井(袋装砂井或塑料排水带)等竖向排水体,然后根据建筑物本身重量进行加载;或在建筑物建造前在场地上先行加载预压,使土体中的孔隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高的方法。排水固结法主要用于解决地基的沉降和稳定问题。为了加速固结,最有效的办法就是在天然土层中增加排水途径,缩短排水距离,设置竖向排水井(砂井或塑料排水带),以加速地基的固结,缩短预压工程的预压期,使其在短时期内达到较好的固结效果,使沉降提前完成;并加速地基土抗剪强度的增长,使地基承载力提高的速率始终大于施工荷载增长的速率,以保证地基的稳定性。

2.3挤密法

根据具体的施工阶段需求,可以采用挤密法完成对软土基地的夯实操作,使软土的密度和强度能够得到有效的增强,进而有效地完成相应的施工规范。为了能够获得较为理想的土质,需要根据施工现场的情况就地取材,选择一些素土和灰土作为填装用土。在具体的施工过程中,需要在软土层中打下桩孔,并进行侧向挤压,让整个土层的密度得到增强,同时将准备好的填土放入桩孔之中完成回填。

2.4置换法

在道路桥梁软弱地基施工中,一项较为常见的处理方法就是置换法。具体施工原理,因软弱地基表面以下具有一定承载力的原始土,通过机械挖除地基表面软土,并分层填入与最佳含水量相近具有一定承载力的土质。避免使用不含有机物的土质,土质与最佳含水量相接近,需要控制分层摊铺厚度在0.2-0.3m范围以内,采用14T以上压路机层层碾压密实,确保符合道路桥梁设计标准要求和相关道路桥梁施工技术规范要求。运用置换法时虽然需要耗费较大工作量,并且会加大地基承受的荷载,不过该项措施操作方便,软弱地基处理效果较佳。因此被广泛引用到了道路桥梁软弱地基施工当中。若在实施置换法施工时,将适量的固结材料,如石灰、水泥等材料加入其中,能够较大的提高软弱地基的抗压能力。

2.5预压法

在软弱地基施工中,预压法也是优势突出的一种技术。施工前先在软弱地基表层放置一定的静荷载,一段时间后土体沉降,软基内部土质压实,然后撤除荷载。预压法主要包括堆载预压和真空预压2种模式。堆载预压是将土、水或砂石等重物堆置在土基表面,以达到地基预压的效果。该方法简便易行,对施工器具要求不高,但容易受自身特性影响,仅适用于厚度较大、施工工期比较短的饱和软弱地基。而真空预压法则有很强的适应性,其主要是在软弱地基表面预设厚度适中的砂垫层,然后设置不透气塑料薄膜及竖向排水管道,通过真空和负压效应排除软弱地基内部的水分。真空预压法绿色环保,实用性强,而且造价较低,不会产生淤泥,加固深度接近10m,优势突出。

2.6碎石桩法

碎石桩法是软弱地基处理方法中比较传统的一项技术,其处理软弱地基的效果突出,常用于道路桥梁施工中。碎石桩法主要是利用冲击和振动的原理,在软弱地基内部及表层制造孔径,然后将碎石块填入孔径内部,加入适量黏结剂以增强碎石黏合性,改善碎石桩整体承载性能,为软弱地基提供必要的支撑,维持路基稳定性。这些高黏度桩体完全凝固后结构极为坚固,还可与软弱地基掺混形成复合垫层,大大提高软弱地基稳定性。在应用该处理技术的过程中,施工方应充分考虑软弱地基性质及范围,精确计算碎石桩密度与设定位置。碎石桩稳定性良好,对软土环境侵蚀效应有良好的抗性,可有效预防路基下沉,而且施工成本低,加固效果好,在我国现阶段路桥施工中比较常见,但该技术应用范围有限,不适用于路堤宽度较大的道路项目。

结语

总而言之,在道路桥梁施工过程中,软弱地基会对其施工质量产生较大影响,出现路基沉降、路面开裂等一系列问题,造成了严重的交通安全隐患。所以在实际施工时必须做好软弱地基处理工作,掌握其特点,并采取有效的施工方法进行处理,切实提高道路桥梁施工质量。

参考文献:

[1]姚彦.道路桥梁工程中软土地基的施工处理方法研究[J].商品与质量,2016(42):228.

[2]曹小青.道路桥梁工程中软土地基的施工处理方法研究[J].绿色环保建材,2016(11):83.

[3]杨国梁.市政道路中软土地基施工技术的控制措施[J].住宅与房地产,2017(24):251.

[4]周夏磊.市政道路施工中的软土地基处理技术探析[J].工程技术研究,2018(1).

论文作者:韩炳权

论文发表刊物:《防护工程》2019年10期

论文发表时间:2019/8/19

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