摘要:随着时代的不断发展,桥梁工程的各项管理理念也同样在逐渐的进步,其中桥梁工程软土地基施工技术管理已经越来越引起了社会和人民的关注,而且也将不可逆转地成为桥梁工程管理新的发展方向。由此可见,桥梁工程软土地基施工技术管理对于我国的现代化建设有着极为重要的作用,不仅对我国城市建设有极大的积极影响,而且也同样对整个交通规划及其基础设施建设有着极大的促进作用。
关键词:道路桥梁工程;软土地基处理;施工技术
1软土地基概述
1.1软土地基的特征
软土地基以软土为主要成分、颗粒小,掺杂少量粉砂与粉土、其含水量较多。软土地基稳定性较差,而可塑性较强,使得软土地基承载能力相对较弱。所以在道路桥梁的施工过程中,必须对软土地基进行有效处理,防止为道路桥梁工程留下隐患。
1.2软土地基造成的危害
由于软土地基密度小承压力不强,一旦技术压实后的土层密度不达标或不合规范,将对道路工程造成十分严重的损害。在早期的道路使用过程中,由于车辆对路面会反复施压,地基没有处理好的路面会沉降现象。常见情况是,在路基的半填半挖处,出现明显的、或是多条裂痕。路面裂缝的主要危害为,雨水将会通过路面出现的裂缝浸入道路基面,降水的浸泡会使得路基力学性能改变,路面纵向承载能力降低。如果不尽快修复,道路的损坏程度将会越来越严重,进而影响道路正常使用。
2软土路基施工过程中存在的主要问题
2.1软土路基的承载力比较弱,对高强度的压力难以承受
由于软土路基自身的承载力有限,对于高强度的压力比较难承受。容易使得软土路基的整体施工质量遭受严重的破坏。
2.2过大的软土路基沉降量,容易造成路基的开裂问题
软土路基由于土层的空隙大,使得其在实际的公路工程的施工过程中,常常会出现路基沉降问题。除此之外,由于土壤的土层空隙不够均匀,使得路基常常会出现不均匀的沉降问题。正是因为路基不均匀的沉降问题,使得在修建公路工程的施工,软土路基即使可以完工,但是在投入使用不久之后就会出现裂缝问题。最终,不但使得公路工程的预期效果无法实现,同时还会造成大量的资源浪费问题。这对于我国公路工程的建设无疑是一个重大的挑战。
3桥梁施工中软土地基施工技术的应用
3.1强夯法
由于强夯施工法在对软土地基进行加固处理的过程中,不但对施工机械设备的要求不高,而且其施工速度相对较快、适用土质极为广泛、加固处理效果也较为显著,同时还能够对一些废料进行重新利用,从而起到变废为宝的神奇效果,因此近年来在对桥梁工程软土地基进行加固处理时,强夯施工法受到了广泛的青睐,不仅应用极为广泛,而且也具有卓越的前景。当然,强夯施工法由于在其施工过程中会造成强烈的噪声及振动等弊端,因此对于那些距离居民区不远的桥梁工程则应当慎重采用。结合我国工程实践的经验,在强夯中产生振动,针对普通的建筑物与构筑物来说,在间隔距离在10到15米之间,一般不会产生不利影响。而在一些建筑或精密设备仪器的振动需求较高时,一旦强夯产生振动会产生不利影响,则必须立即使用隔振或防振手段。
3.2土质置换法
土质置换法即为利用优质的土取代软弱土,进而保证稳定地进行填土,同时使沉降量大大减少。这一方法一般是利用强制置换与人工挖掘置换两种方式进行,若要实现更高的可靠性,则更适合选择人工挖掘置换的方式。通常而言,粗粒土更能避免地面遭受水的浸湿,保证其承载力不受到影响,因而选择粗粒土作为置换材料更合适,同时注意要先尽可能压实置换的粗粒土。
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3.3加筋技术
在公路工程施工软土路基处理上,加筋技术也较为常用。目前在加筋技术中使用最广泛的材料主要有:玻璃纤维和尼龙的合成材料、竹片、柳条的天然材料、混凝土复合材料以及不锈钢钢带的金属材料等。软土路基加筋处理中主要有三个环节:①先把土工格栅层与砂石垫层进行合体,有利于提高合体层与软土层的强度,即通过合层的形式增加软土地基的荷载。同时,合体层也是软土层固结时的排水层。②为了保证地基的平整与抗压力,还要对采用的铺设材料进行相关技术处理和检查,比如:在进行土工格栅铺设时,对材料要进行相应的均匀处理,确保材料的一致性;在进行软基斜坡施工时,必须要检查施工材料的松紧度是否在合理的范围之内,有利于降低由受力不均而产生的变形或超出材料拉伸范围引发的事故。③在进行加筋材料填充时,要制定详细的填铺计划,有利于提高软土地基的稳定性。
3.4预压与堆载预压技术
软土路基处理中预压与堆载预压技术主要是借助于施加荷载,从而使得软土路基土质孔隙中的水分被排出,如此一来能够在减小土粒间隙情况下保障其稳定性。但需要注意的是,公路工程施工中软土路基处理采取预压与堆载预压技术时,应当控制好以下几个方面:①针对黏性强的软土路基要制定详细的施工计划,包括施工技术、荷载定额的设计等,尽量减少施工对土质产生的破坏;②软土路基施工观测应贯穿全过程,首先初期阶段,每层观测一次,当软土填充到设计高度时,必须保持每天观测一次直到标高结束;其次在进行堆载预压时,要制定出一个时间适宜的观测周期(例如4d为一个周期),直到预压作业期满;③加荷速率是预压技术的关键所在,通常控制在0.1m/d为宜,有利于降低由堆载过高而产生的局部破坏;④堆载预压时,其顶部面积一定要大于底部面积,且底部面积要适当加大。
3.5固结排水法
一般在有机质粘土、饱和粘土的地基处理上适合使用固结排水法。这一方法的排水系统的构成部分包括竖向排水体与水平排水砂垫层,其作用主要为加快软土地基固结、减小地基孔隙水的排水距离、改变地基原有排水边界条件。而在土层具有良好的渗透性、厚度较小且和地表接近时,则地面上只能铺设砂垫层,而不宜设置竖向排水体。通常水平砂垫层应保持50cm的厚度,使用粗砂或者中砂。水平砂垫层两边留出比地基宽1m的距离,充分保证畅通排水。竖向排水一般选择使用塑料排水板与袋装砂井。水平砂垫层和竖向排水必须保持联通,施工之前提前铺设好厚度为30cm的砂垫层,同时设置3%到4%的横坡,接着进行竖向排水体的施工。使用这一方法能对软土地基进行有效处理,这是因为其具有良好的固结地基,能有效排水固结,并且能对地基进行挤密,便于使用简单的施工设备。其中塑料排水板的造价远远低于袋装砂井,不会过大影响土层,能选用轻便的机械高效施工。然而选择该方法将会限制填土速率,并且要求高的地基还会使用临时过渡,等到沉降稳定之后,才能形成永久地基。
3.6静载法
静载法即为在软土地基的上部部位提高荷载,进而保证软土地基沉降快速实现,有效增强软土地基强度,防止将来的地基或者一些构造物出现不利沉降的现象。这一方法通过增加总压,促进软土地基快速固结沉降,进而大大减少软土地基土内的间隙水压力,并使得有效应力提升。若在该方法中选择使用的是填土,则必须对实现稳定的软土地基给予高度重视。
结束语
桥梁工程软土地基施工技术管理已经越来越引起了社会和人民的关注,对于我国的现代化建设有着极为重要的作用,不仅对我国城市建设有极大的积极影响,而且也同样对整个交通规划及其基础设施建设有着极大的促进作用。所以,应当采用更加合理的软土地基施工技术管理措施强化桥梁工程中的工程品质,推动桥梁工程行业获得更大的进步。
参考文献
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论文作者:肖耀洋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/2/26
标签:土地论文; 土路论文; 预压论文; 地基论文; 桥梁工程论文; 土层论文; 道路论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;