软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用论文_孙拥军

软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用论文_孙拥军

威海市文登公路管理局 山东省威海市 264400

摘要:软土地基是进行公路桥梁建设时经常会遭遇的地理条件之一,其具有天然空隙大、压缩性高、渗透性小、含水量高以及抗剪切强度低等特征,导致进行公路桥梁施工时存在很大的施工难度,这对于我国广阔的土地而言是不可避免的情况。因此在建设施工时一定要对软土地基加以有效地处理,使公路桥梁建设质量得到提高,一旦处理不好便会出现路堤不稳、路基沉降以及路面开裂等现象,对公路桥梁的使用有很大的制约。研究将软土地基施工技术运用在公路桥梁建设中有着重要的意义。

关键词:软土地基技术;公路桥梁施工;应用

1公路桥梁工程软土地基施工的显著特征

1.1 含水量比较高

公路桥梁工程软土地基施工过程中,最明显的特征就是含水量较高,天然软土的含水量达到了35—75%左右,普通地基的含水量与其相比有着一定的差距。在实际施工过程中,有一部分软土是以流动状态呈现的,这在很大程度上影响了公路桥梁工程的正常施工,所以公路桥梁工程在实际施工过程中,应该通过针对性的措施减少软土地基的含水量。

1.2 压缩性大

一般情况下,软土地基有着0.5~1.0MPa的压缩系数,此类软土的压缩沉降量大且排水固结缓慢,地基稳定性也不好。在软土结构中,通过会存在正常固结土和未完全固结土两种类型的软黏土结构,但无论是哪一种软黏土结构,在一定程度上都会影响到公路桥梁的施工。

1.3 渗透性小

对于薄纱层的黏土而言,软土的固结速率之所以缓慢,则是因为在很大程度上受到渗透系数的影响。通常情况下,均质黏土每秒渗透系数在0.00000001~0.0000001cm的范围之内,所以一旦均质黏土受到载荷的影响,强度就会变低及固结速度变慢。如果土壤所含的有机质含量处于较大状态下,不但会出现气泡,而且还会导致排水道堵塞,从而降低软土结构的渗透性。

2公路桥梁工程中软土地基施工的技术方法

2.1 加筋法

对于软土地基的施工来说,掌握科学的施工方法是非常重要的,由于软土地基在施工过程中很容易发生位移等状况,这就需要采取一定的方法对其进行加固处理,加筋法是比较常用的一种方法,它主要通过在软土上铺上一层沙子,避免工程所需材料和软土发生直接接触,这样就能防止一些耐拉性较强的材料埋在土层中,与土层形成一个整体,导致地基很容易出现变形沉降,沙子可以起到调节受力的作用,进而降低地基沉降发生的几率,保证地基的稳定性。

2.2 砂井排水法

软土地基中本身就只含有较少的砂砾物,而且这些砂砾物的质量很轻,在长时间受到渗水、冲刷等的影响下,软土中的砂砾会逐渐减少,这样一来就会导致软土层中出现许多孔洞结构,这些孔洞结构会导致软土层的强度和稳定性进一步降低,地基出现下沉的几率也会增加,此时,施工人员可采用砂井排水法来避免和减少冲刷、渗水等对地基的影响,这是一种直排水方法,对于路堤较高或者软土层偏厚的地基来说比较适用,它能起到加快固结的作用,在实际路桥梁工程中的应用效果还是比较明显的。

2.3 灰土加密桩法

灰土加密桩法在软土地基的施工中也是比较常见的,该方法主要通过在地基中放置多个灰土桩,这些灰土桩可以对地基产生一定的挤压作用,进而提高地基的密度,该方法适用于含水量较高的软土地基,它不仅能对桩下面的地基进行加密处理,同时还能对周边的土层起到加密作用,进而形成大面积的高密度地基。

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2.4 表面处理方法

施工区域内存在的土地表面相对较软时,就要对其进行一定的表面处理,之后再进行后续的施工。施工人员经过对地表进行相应的填料与排水等措施使其强度得以提高,致使软土地基部分区域出现一定的剪切变形,这样便能使施工人员在此地基上实现机械施工,而且能够使填土载荷力和地表载荷力更为均匀,为之后施工带来一定的便利性。如果部分地表土质能够满足要求,只是其中具有较高的含水量,对于这种地基应该在进行施工前,通过有效的方式将地表中的水分排除,如开挖沟槽法。减少地表中的含水量,能够有效保障施工机械快速开展施工。最后对排水沟实现回填的过程中,应该使用具有较好透水性的材料。

2.5敷垫材料的施工技术

敷垫材料法通常应用在地基土层发生不均匀沉降以及侧向变位等状况中,这时通过对敷垫材料具有的抗压与抗剪能力加以利用,能够显著提高机械通行方面的能力,而且可以在很大程度上提高填土的载荷力,对地基发生的局部沉降与侧向变化有着很好的改善作用,提高了地基应有的支撑力。在进行公路桥梁施工时通常采用的敷垫材料为玻璃纤维格栅。如果软土地基存在的土质具有较高黏性时,应该在其中添加一定的添加剂,能够提高软土地基应有的强度,使软土能够进行压缩,可以促使施工建设顺利开展,通常采用的材料是生石灰或水泥等。

3 公路桥梁工程中软土地基施工重点

3.1 做好施工的准备工作

对于公路桥梁工程施工中,针对其软土路基地段施工时,可以在施工前的 15 天,就可以设置纵向排水沟,将软土路基地面的水全部排干;同时,可以使排出的水可以与当地的水系连接,确保断面的尺寸可以在100cm × 100cm 范围。同时,在施工前,也需要施工技术人员,根据软土地基施工路段实际情况,准备好施工填料,设计好施工方案,改良软土地基施工技术,以确保提高公路桥梁工程中软土地基路段的施工效果,发挥积极影响。

3.2 路堤与桥梁连接处的处理

大部分桥梁都采用桩基础,由于其本身的稳定性和安全性基本上是可以保证的,同时沉降量也比较小,因为软土地基造成的工程问题主要在于桥梁和路堤连接位置的不均匀沉降,通常被作为“错台”。在公路桥梁工程施工中,为了避免这种病害的发生,应将桩基负摩擦阻力消除,对公路与桥梁荷载不一致的问题进行解决,这种情况下通常需要利用平衡压路堤法和预压法进行处理。预压法通常会和竖向排水井法、石灰桩筏并用,首先采用和路堤相一致的总荷载对桥台地基进行预压处理,待地基沉降稳定以后,将预压荷载卸去,进行桥台的修筑工作。平衡压路堤法是指应用预压法以后,在已完成预压的路堤上利用桩柱式桥台进行钻孔置桩,这种方法可以有效避免桥台发生纵向的位移,还能消除不均匀沉降和桩基负摩擦阻力。

3.3 通道、涵洞与路堤连接处的处理

在这种连接位置,通常都是先修筑通道和涵洞,然后进行两侧路堤的修筑。一般来说通道、涵洞不会用到桩基础工艺,而通道、涵洞很容易发生不均匀沉降,进而造成积水、淤塞等问题的出现,使其基本功能丧失,因此可以利用反开槽法、扩大断面法及预留拱度法。反开槽法实际上就是预压法,可以先对公路桥梁工程中存在软土地基通道、涵洞施工中,先进行预压施工,这样可以加速该施工段软土地基固结沉降的速度,待通道以及涵洞位置地基沉降稳定以后,再敬意展开施工修筑作业。这种方法经常和砂垫层铺垫、排水板等工艺一同使用,可以使软土地基沉降加快,并有效缩短预压时间,促进预压效果的提升。反开槽法的应用对于消除不均匀沉降的作用非常明显,可以有效避免“错台”问题的发生,同时对成本控制也非常有效,但是由于出于预压时间上的需要,延长了工期施工的时间,同时还要在通道、涵洞工程施工中增修临时性的管道或便道。支承桩法通常在工期紧、无法利用预压法的情况下使用,而预留拱度法、扩大断面法在不均匀沉降的消除上起不到作用,但是可以在通道、涵洞出现沉降时,不会使其丧失功能。

结束语

总之,公路桥梁工程的施工是一项专业性、技术性的工作,在施工过程中受自然、社会环境的影响较大,软土地基是在工程施工中比较常见的一类情况,需要施工人员采取科学的施工技术和方法对地基进行处理,施工人员必须全面了解各类软土地基施工技术,并严格按照规范的流程进行,这样才能达到最佳的施工效果。

参考文献:

[1]邱建明.公路桥梁施工中软土地基施工技术[J].江西建材,2015,09:217-218.

[2]夏天云,张兴.公路桥梁施工中软土地基施工技术的论述[J].江西建材,2015,13:214+217.

[3]贾晓峰.软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用[J].中国新技术新产品,2015,23:139-140.

论文作者:孙拥军

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/12

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