夏津县交通运输局 山东德州 253200
摘要:随着我国的迅速发展,现阶段我国加大力度对不平整的道路以及给老百姓带来不便的道路进行翻修并进行桥梁的建设。在桥梁的建设过程中,软弱地基的处理是非常重要的。软弱地基一般都是各种淤泥、冲填土以及压缩性的土质所组成的地基。这种地基会导致整个地面比较软、不平稳,在软弱地基上架设桥梁的话就必须保证地基的稳定性,也就需要对软弱地基进行处理。在软弱地基进行处理的时候必须得考虑到日后桥梁的稳定性。本文就软弱地基的基本处理方法加以探讨。
关键词:道路桥梁;软弱地基;处理
1道路桥梁施工中软弱地基的介绍
所谓软弱地基,主要是由杂填土、冲填土、淤泥质土及高压缩性土层所构成的一种地基结构。其具有透水性小、压缩性较高及强度较低的特点,从而决定了其成为道路桥梁施工的主要因素。以下从软土与冲填土方面对软弱地基进行简单介绍。
1.1 软土
对于软土,主要是由天然的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成,一般具有含水量大、压缩性强及承载能力低的特点,具体特点内容如表1。按照软土沉积环境不同,可分为四类,即滨海沉积、河滩沉积、琥珀沉积及沼泽沉积。由于软土具有高含水量、低密度、强度、高压缩性等特点,土层压缩沉降量大、排水固结缓慢,地基稳定性比较差。另外,其结构性的形成随着土质成分与沉积年代不同而不同。除了南方湛江一代具有高结构性外,软土均具有一定的结构性。此外,结构性黏土具有一定的膨胀性,进而影响了道路桥梁施工地基的稳定性。
1.2 冲填土
冲填土作为人工填土的一种,是从河底取土时用泥泞泵将已经装在泥驳船上的泥沙直接混合成的泥浆,通过输泥管送到筑有围堤并设有排水板的填土区内,经沉淀排水后形成。其与素土回填不同,具有一定的规律性。其工程性质与冲填土料、方法及冲填区的原始地貌等因素有关。
2软弱地基对道路桥梁施工的影响
在道路桥梁施工过程中,经常会遇到含水量高达 15~50%的软弱地基。这种地基土质松软,稳定性、承载能力差,主要由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或其他高压缩性土层构成。软弱地基不仅对地基稳定性有影响,还会对填土质量和边坡稳定性产生影响。同时软质地基也可能会造成沉降、液化现象,其中沉降现象是由于地基状态发生改变造成的,沉降现象在发生时通常伴随着水消散或水蒸发,此时工程的质量难以保障,还会减少施工效益,给车辆的通行带来安全隐患。而液化现象则是砂土类型的软弱地基受到施工中的作用力影响后产生的现象,在施工作用力下,砂土颗粒丧失彼此之间的接触压力以及相互之间的摩擦力,难以抵抗剪切应力。如果在砂土层上没有渗透性更差的覆盖层,地下水便会大面积溢于地表,如果砂土层上层有渗透性更弱的粘性土层,当超孔隙水压力超过盖层的强度,地下水将会携带砂粒冲破盖层或沿盖层裂隙喷出地表,产生喷水冒砂现象,最终造成道路桥梁的沉降。地震、爆炸、机械振动都会引起砂土的液化,为防止液化造成的负面影响,应令地基中的沙土含量降低,防止液化现象出现最终造成沉降。
3软弱地基的处理方法
3.1 更换填土法
更换填土法是软弱地基处理过程当中非常普遍的一种方法。这种方法主要就是将软弱地基当中本来比较软的土质更换成质地硬、稳定性更高的土质。一般来说是由于原来地基的土质比较松软而导致承载力不足的情况下会采用这种方法。更换填土法会将密度更高、稳定性更强的材料注入到原有的土地当中,随后进行碾压处理,让整个地质变得更稳定。更换填土法一般采用高炉灰、沙石等材料进行填充,当把这些材料填充之后,再通过相关的技术进行深层次打压,随后便能够使地质更加稳定。对于更换填土法一般主要适用于土质为淤泥、沙土的土层。
3.2 固结法
(1)强夯法。强夯法一般是处理地质当中的成分为沙土和碎石土等的地基。这种方法主要是采用比较沉重的大锤,通过 15 到 20 米的距离自上而下向下锤击。通过大锤多次反复的挤压地面,让地面当中的一些碎石等变得更加细小的同时让整个土质变得相对紧密和牢固。从一定程度上提高整个地质的稳定性。同时强夯法还可以在土地的表面放置一些高强度材料,通过大锤的挤压,将高强度的材料挤压到地基里面,达到加固的效果。强夯法还可以在整个施工的过程中,通过挤压地基形成碎石墩。这样,便可以进一步提高了整个地基的稳定性和牢固性,防止地基在日后下沉。
(2)排水固结法。排水固结法一般适用于地质为沼泽或者临近水源的的软弱地基。排水固结法主要就是通过相应的装置,在整个地基的土层当中放入一个排水板,通过压力的作用,让整个地基里面或者旁边的水分沿着排水板往上渗透,渗透到土层之内最后再进行碾压。通过这种方法来实现对软弱地基的加固效果。对于排水固结法来说成本比较低,而且加固的效果比较好,是我国桥梁施工中对软弱地基处理的主要方法之一,应用十分广泛。
(3)高压喷浆法。高压喷浆法主要就是用相应的高压设备,把比软弱地基土质强、固性强的材料注入到整个地基当中。通过不断地用高强度的材料进行填充软弱地基来提高其稳定性。这些材料一般都是粉煤灰或者水泥,这种处理方法也是比较常见的处理方法。
(4)孔内深层加固法。孔内深层加固法是我国自主设计的在桥梁施工当中软弱地基的处理方法,这种方法曾经在国际上拿到金奖。孔内深层加固法和其它加固方法有着不一样的地方。孔内深层加固法主要就是在地基深处打入孔道,之后通过重锤对相关的填充物质进行挤压。孔内深层加固法和其它加工法不同的是,这种方法作业都是在地基的深处,而不是表面。其加固的土质是自下向上的,一般都是从地下 30 米开始自下而上进行加固。这种加固方法能够不受地下水的影响深层次的加固。孔内深层加固法能够节约整个项目的资金,还能够一定程度上废物利用,对于我国来说是一项非常好的专利技术。这种加固方法可以对粘土、风化岩、湿润土以及大部分软弱土质进行处理。而且这种加固方法能够就地取材,无论是钢筋混凝土还是细砂石、鹅卵石等都可以作为填充材料进行填充。这种加固法在施工的时候噪音比较小,能够实时控制。所以说无论是从环境还是污染上都能够符合我国的相关标准,是现阶段在国际上都有所闻名的加固方法。
3.3 灌浆技术
该种方法的使用需要依据工程的实际情况特点,对当地的土层进行勘察,将一定的原材料均匀混合后形成流动浆液,通过利用压力设备在软土层中进行浆液喷射,待其自由扩散后呈现凝结固土的作用,从而有效改善软土地基性能。对于注浆方式,种类较多,主要包括渗透注浆、劈裂注浆等,在使用时需要根据不同的情况选用合适的,从而提高地基的承载能力。在注浆的过程中,需要控制好注浆的力度,这样有利于浆液的注入。待注浆完毕后需要利用专用设备碾压,将浆液中气体挤出,以此提高地基的承载能力。例如,当桥梁灌注桩成孔的时候,应该采用钻杆设计的标高进行首次的清孔,待孔口的返浆达到持续小于1.0~1.2的比重时,可以测出孔底的沉渣厚度小于50mm,这时应该吊放钢筋笼机混凝土导管的放置,密切观察导管的密实度,避免造成漏气、漏浆的情况,从而影响灌注的质量。
结束语
总的来说,在整个道路桥梁建设的过程中,对软弱地基处理是十分必要的。其能够保证日后桥梁使用过程中的安全性。本文主要介绍了现在施工中大部分运用的软弱地基处理的方法,但是随着我国现阶段各项技术的不断发展,越来越多的新技术也层出不穷,在实际的桥梁建筑中,我们依旧需要不断总结经验,学习先进的技术,用更好的技术来处理软弱地基,保证我国桥梁的稳定性,为我国的交通运输的建设贡献出自身的力量。同时也希望通过本文的介绍,能够给业界的相关人士带来一定的参考价值。
参考文献
[1] 曾庆华.道路桥梁施工过渡段路基路面施工技术研究[J].价值工程,2018,(16):215-216.
[2] 曹志明.软土地基在道路桥梁施工中的处理对策分析[J].科技视界,2017,(34):115+112.
[3] 林丽.讨论道路桥梁施工中对于软弱地基的处理措施[J].智能城市,2016,(09):181.
论文作者:闫志军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/18
标签:地基论文; 软弱论文; 桥梁论文; 土质论文; 土层论文; 稳定性论文; 方法论文; 《建筑学研究前沿》2018年第25期论文;