中交三公局第一工程有限公司 北京
摘要:进入新世纪以来,我国的科学技术有了突飞猛进的发展,以路桥施工技术为例,我国的路桥施工技术水平越来越高,路桥项目的质量也得到了技术上的保障。在路桥施工的过程中,软土是重要的影响因素,软土路基的处理技术直接关系着我国公路桥梁的使用寿命。因此为了创造更大的经济效益和社会效益,探讨软土基的科学处理方法势在必行。
关键词:路桥施工技术;软土基;处理方法
引言
近年来,我国交通运输业取得了较快的发展,路桥工程施工数量和施工规模也不断扩大,但由于我国各地地质条件存在较大的差异性,这也就导致在路段施工过程中软土地基情况十分常见。因此需要我们做好软土地基处理工作,科学的应用软土地基施工技术,并注意软土地基处理过程中的关键要素,以确保路桥工程的质量能够得到有效的保障。
1影响软土地基有效处理的因素
1.1施工道路等级情况
公路等级情况不同,对于铺设材料、平整度情况及相关要求都会存在不同。例如,对于等级较低的路桥工程来说,首先应将公路路基铺设好,在路基沉淀夯实完成后选择稳定性好的材料进行路面铺设;对于等级较高的路桥工程来说,在施工过程中必须对平整性的问题加以关注。除此之外,在铺设材料方面来看不仅要注意材料的抗腐蚀性和耐磨程度,同时还要科学分析铺设的材料比例,并注意严格控制各材料配置比例问题。
1.2路堤具体形状
在路桥工程建设过程中必须首先考虑安全性因素,而路堤的使用可以明显降低路桥在使用过程中的危险性,因此,路堤的使用是路桥建设中非常关键的一环。在设计路堤的过程中应注意,不论是宽度还是高度都会对施工造成影响,因此,软土地基处理过程中必须对路堤形状进行考虑,例如如果路堤又宽又高,会大大增加建筑物对地基的压力,加上软土地基自身情况,很容易造成地基下降、断层、扭曲变形等问题,这对建筑物的长期使用非常不利。
1.3路桥周围环境情况
在路桥施工过程中需要对农田分布情况、路桥长度与弯曲程度、建筑物情况及水文环境情况等进行考虑,这些周围环境情况看起来和路桥之间没有必然联系,但是这些因素均处于一个生态环境中,这种情况下将会对路桥建筑物带来非常重要的影响。周边环境直接决定了软土地基的平稳性,加强对周边环境的分析可以加深对软土地基情况的了解。除此之外,路桥施工难易程度、施工进度与路桥工程周边环境存在十分密切的关系。
2路桥施工技术对软土地基处理方法
2.1处理目标
(1)施工人员应该把追求经济利益作为自己的最终目标。施工单位应该在处理软土路基之前进行经费的预算,提出几种不同的方案,并把其中耗费成本最低、内容最为合理的方案作为最终选项,以此获得更多的经济效益。
(2)施工人员应该把提高安全性能作为自己的工作目标。在对软土地基进行处理时,工作人员无法改变软土地基的特点,也无法改变客观环境的变化,但是施工人员能采取修补措施和预防的举措,避免因外部要素的变化而导致软土地基的内部结构出现问题。
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2.2真空预压技术
在软土地基路段存在许多较为松散的物质,对于这些粉尘、微粒则需要采用真空预压法来对软土地基进行加固,并在地面进行砂垫层铺设,而在具体实施过程中,路基结构形式是具有多样性特点的,这也使桥台使用的混凝土结构在刚度上会存在一定的差异,所以在施工时,通常会存在一定的过渡,从较大的刚度过渡到柔性填土路基结构或是沥青混凝土路面结构上,而这就需要在软土地基处理过程中,需要针对各段强度的不同,来进行强度过渡段设置,并将不透气的密封膜覆盖在其上面,使之与大气进行有效的隔绝,这种利用真空装置进行抽气,应用大气压强差的原理来将密封膜内的空气排出,使其作用于软土地基的方法不会对软土地基带来剪切破坏,且能够起到有效的加固软土地基的重要作用,地基只有具备较强的承载力时,在路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下才不会出现破坏和产生较大的沉降。
2.3水泥固定法
所谓的水泥固定法就是在解决软土地基问题的过程中,加果软土层较厚,就可以将水泥和砂石等放入到其中,将其进行搅拌,逐渐形成较为坚硬的水泥板。通过这种方式制作而成的水泥板其性能较为稳定。而且,实际的使用寿命较长,另外,这种方式是较为科学和保险的。需要注意的是,这种方式在实际的应用中首先需要将水泥和砂砾的成分按照科学的比例进行配置,在材料选择上尽量选择优质的水泥。如果砂砾作为基底结构,就需要选择直径较大的砂砾。在搅拌的过程中,要保证材料的均匀性。另外,砂砾之间的缝隙不能过大,这样才保证整体的稳定性和安全性。
2.4化学加固法
化学加固法就是通过在软土地基中加入水泥或其它化学材料,处理各种软土,比如淤泥质黏土、粉土、砂土、粉质黏土和一般人工填土,也可以在处理裂隙岩体及已有构筑物地基加强中。我们可以用水泥等化学原料加入到软土地基中,使之与软土发生化学反应,从而吸收一些软土地基中的水分。比如可以使用硅化法、旋喷桩等等。以下对于这两种方法作简单的介绍。
(1)硅化法利用电的作用,对水玻璃混合溶液与软土地基进行化学加固。这种方法的特点是施工时间较短,而且固定的作用更快,但是成本比较高。
(2)旋喷桩旋喷桩可分为粉体喷射桩、高压喷射注浆法等。有一些软土地基抗压力小、容易压缩、排水的能力较差,这种软土就要使用一些水泥土与之组合成复合的地基,这样地基的承重能力就会提高,日后对于路桥的受压也会降低。但是这种方法的施工技术比较复杂,往往需要配置专门的设备和专门的人员负责,整个工程造价比较高,然而效果非常明显。因此,这种方法常常被大家所采用。
2.5真空-堆载预压法施工技术
堆载预压和真空预压都属于排水固结的范畴,从加固机理上来看,二者的物理原理相同,其加固的结果都是消散孔隙水压力,将其转变成有效应力,从而达到加固的效果。真空-堆载预压法施工的特点可以从以下两方面分析。
(1)固结应力增大,加速固结速度。在双重预压作用之下,孔隙水被抽出的效率明显增强,与此同时地下水位开始下降,在这种情况下土骨架固结压力逐渐增加,在堆载作用正压力、真空作用负压力和地下水位下降固结压力三者的影响之下,可以达到最大的土体强度。
(2)部分向内收缩变形或侧向挤出变形被抵消。一方面,在堆载预压过程中,土体内部竖向固结应力明显大于水平方向上的应力,这种情况下土体会出现侧向变形效应;另一方面,在真空预压过程中,土体内部各部分的固结应力是等效的,土体在压力的影响下则会出现收缩变形的效应。
结束语
在经济飞速发展的今天,道路交通建设也随之加快,因此,道路安全问题也成为当下需要重视的问题。然而,确保道路安全的前提是要确保道路桥梁地基的稳固,而对于较为棘手的软土地基,在不同地区,软土土层也因地而异。因此,在施工过程中,要根据实地情况,综合借鉴多种类型的处理方法,不断摸索出更为优良的处理方式,为我国路桥建设行业的发展打下良好的基础。
参考文献
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[2]张志建.路桥工程施工中的软土地基处理技术分析[J].交通世界:建养.机械,2016,13(3):26-27.
[3]郭龙杰,李九龙.路桥工程中软土地基的施工技术探讨[A].北京:建筑科技与管理学术交流会论文集[C].2016.
论文作者:胡立新
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/12
标签:土地论文; 预压论文; 过程中论文; 路堤论文; 情况论文; 地基论文; 施工技术论文; 《基层建设》2017年第7期论文;