摘要:软土路基处理一直是地基工程设计中的重点和难点,如果路基下方存在深厚软土层,而对软土层处理不当,势必会增加地基施工后沉降,引起上部结构变形,还会影响地基稳定,使软基段与邻近路段或者结构物产生较大的沉降差,影响行车舒适性和结构安全。因此,在路基的设计和施工中,如何选择软土地基处理方案,是一个必须引起重视的问题。
关键词:路桥工程;软土地基;处理技术;方法
1.软土地基的基本概念与结构组成
软土地基是指压缩空间量高、孔隙密度大、水渗性弱且抗压强度低的软弱土层。软土地基主要由粉土、黏性土、淤泥及散沙等组成。软土层含水量较高,因而黏性较大,压缩性较强,且透水性偏弱,未经夯实加固处理直接开展地基施工,会使建筑结构稳固性不达标,影响建筑质量安全。在处理路桥工程软土地基的过程中,应当尽可能的选择符合工程要求的天然材料,杜绝为节约成本选择脆性大、强度标准低且易锈蚀的工业废材。针对软土地基进行夯实加固处理,需让地基结构安全稳固性满足工程强度要求,并改善软土层的水渗性、压缩性与紧固性,进而为强化路桥工程建设质量提供必要条件。
2.路桥施工中的软土地基特点分析
软土中含有很多水分,具有很高的压缩性,实际承载能力很低,物理力学性质很差,缺乏稳定性和抗剪强度。在进行实际路桥工程施工的过程中,很容易受到软土地基的影响,很难保证软土地基的稳定性,因此,如何处理软土地基是道桥工程施工单位面临十分重要的问题,一旦没有处理好,在外界荷载因素的影响下,就会出现路面沉陷问题,导致跳车等现象,对道桥的正常使用产生极为不利的影响。根据实际施工的情况,软土地基具有以下几方面的特点。(1)具有很强的压缩性,在软土地基中,含水量直接决定了软土地基的压缩性,并且天然含水量越多,相应的压缩性就会越强。(2)具有很低的抗剪能力。由于软土地基固结条件很差,无法真正排出内部的水分,就会大幅降低软土地基的抗剪能力。因此,随着固结程度的提升,相应的抗剪能力也就会提高。(3)具有很差的稳定性。在降水的条件下,有的软地基由于缺乏稳定性,就会出现各种沉降问题。一旦没有处理好软土地基,在路桥建成使用以后,在外界荷载的影响下,就会出现连续的不均匀沉降,从而增加工程项目建设的难度。
对路桥工程施工而言,一旦没有处理好软土地基问题,不仅会影响到工程项目施工质量,而且会增加安全隐患,对后续工程施工产生极为不利的影响。因此,施工单位需要针对软土地基的特点,做好现场地质勘察工作,针对工程项目建设的质量要求,采取针对性的处理措施,优化施工现场资源配置,重点控制好软土路基施工质量,为车辆行驶创造安全的环境。
3.软土地基对路桥工程造成的危害
3.1松散类病害
松散类病害一般出现在使用时间较长的路面,造成这种问题也有几方面的原因,一是路基的施工强度不够导致部分路基出现沉降进而使某个区域产生材料松散的现象。二是路面的使用时间过长,受到的自然侵蚀比较严重出现风化现象导致路面材料的连接不够紧密。第三是由于路面排水系统等设计不合理由于雨水的侵蚀等造成腐蚀现象而导致的材料剥离。
3.2路面不规则沉降
部分区域地下水文环境较为复杂,浅层径流长期冲刷工程软土层过渡带,导致水土过量流失,软土地基安全稳固性下降,在交通运载负荷加重的情况下,出现不规则沉降问题。该情况会影响路面结构的安全性,对交通运输构成潜在威胁。
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3.3路面结构受损
通常,路桥地基施工所应用的主要原材料就是混凝土与碎石,若工程所处区域的施工环境不利,或者一线施工技术人员未严格执行相关标准规范,就会导致软土地基夯实加固处理不达标,在降雨集中季节,地面径流影响路面结构质量。再加上地基施工所用的混凝土与碎石材料抗侵蚀能力弱,使得工程路面出现材料脱落或结构稳固性不足等问题,进而影响整体工程建设质量。
4.路桥工程施工软土地基施工技术分析
4.1表层处理法分析
(1)做好表层排水工作。针对实际勘察的结果,施工现场软土地基表层含水量很高,为了保证后续工程施工能够正常进行,施工单位需要采取有效排水措施,降低表层土壤的含水量,有效保证土壤表层的硬度和稳定性,方便机械施工。(2)做好施工材料的垫敷工作。在当前的路桥工程施工过程中,受到软土地基的影响,导致土层出现不均匀沉降问题或者局部变位的问题。在这种情况下,施工单位可以垫敷施工材料,从而提升软土地基的抗剪能力,满足施工支撑力的要求。根据大量的施工经验,施工单位可以利用玻璃纤维格栅作为敷垫材料,可以保证软土地基的稳定性和抗拉力。(3)采用添加剂法。由于软土地基表层土壤具有很高的活性,施工单位可以添加石灰等材料,不仅可以降低内部的含水量,而且增加突然的惰性,改善土壤的性质,便于大型机械设备施工,提升土壤的稳定性。(4)施工单位还可以使用粉喷桩处理法对软土地基进行加固。为了保证实际的施工质量,施工单位可以保证场地的平整性,对施工现场进行彻底的清理,然后做好地质勘察工作,明确粉喷桩的位置,做好试验报告,严格控制好施工流程,做好整个处理过程的优化,为工程建设打下良好的基础。
4.2深层石灰搅拌桩技术分析
首先,深层石灰搅拌技术。为了做好软土地基施工管理,施工单位可以采用深层石灰搅拌技术,适当地添加石灰,让石灰与软土产生化学反应,从而提升实际的巩固效果。因此,施工单位需要控制好整个施工流程,做好桩机定位工作,保证切土能够下沉,然后利用搅拌技术,做好扩径施工,保证工程施工质量。在扩径出现下沉以后,施工单位可以对搅拌进行再次的提升,可以最大限度保证地基的稳定性和强度,满足道桥承载力的需求,防止出现塌陷问题。
另外,采用这种技术,可以降低实际的生产成本,取得良好的经济效果,简化施工操作流程,对软土地基进行全面有效的处理。施工单位要做好机械设备的装配工作,然后填充相应的砂石和砾石进行稳固。针对软土地基表层比较薄弱的问题,施工人员须做好砾石填层,为后续施工创造良好的条件,满足工程施工技术标准。
4.3土质置换技术
软土地基一旦出现坍塌、凹陷、变形、边坡错位、失稳以及下沉等现象,都能造成严重的后果。在施工前与施工中应用了大量的提高软土地基稳固、承载力等技术,虽然能有效提高软土地基的稳定性,但仍然未能从根本上解决问题。因此,在经济条件与软土地基条件允许的情况下,路桥工程施工之前,可直接将地基部分的软土全部去除,并从其他地方运输质量较高的土壤,将之前的软土地基转变为高质量的土壤地基,从根本上排除软土地基对整个施工安全性及稳固性的影响,全面提升地基的稳定性。但在实施土地置换技术时,要求工程量小,需要较高的成本支持,才能顺利完成土地置换术。如果路桥工程为大型工程,则建议不使用土质置换技术。
结束语
路桥工程施工单位施工人员需要严格监督软土地基施工过程,检查每一个施工细节,不断引进先进有效的软土地基处理技术,更新知识体系,逐步积累经验,保证软土地基质量的同时节约成本。将软土地基处理技术有效地应用于路桥工程施工中,可降低后期施工问题的出现率,促进我国交通运输业持续发展。
参考文献:
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[3]卓宏辉.软土地基施工技术在路桥施工中的应用[J].工程建设与设计,2018(21):189-191.
论文作者:孙伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
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