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摘要:软土地基施工是一项非常重要的步骤,在公路桥梁施工的过程中,将会给公路桥梁的施工进度以及施工质量带来不同程度上的影响,因此施工单位的施工人员及管理人员会非常关注公路桥梁工程施工过程中软土地基的施工。
关键词:软土地基施工技术;公路桥梁项目;敷垫材料;应用
在中国城市化不断加深的环境下,社会对公路桥梁的需求量也在不断加大,这就导致公路桥梁建设项目也越来越多,人们对公路桥梁的施工质量要求也越来越严格。软土地基对公路桥梁工程的危害非常大,而在实际施工的过程中,软土地基又极为常见,因此软土地基施工越来越被施工单位所重视,只有在打好基础的情况下才能够顺利的开展接下来的各项工作。
1.软土地基对公路桥梁施工的影响
1.1路面硬化
沥青和混凝土这两类建筑材料是公路桥梁工程在施工的工程中最常用到的材料,不过这两大建筑材料的稳定性都较差,因此在使用的过程中很容易会使路面出现裂缝。如果工程是软土地基,施工单位在施工的过程中没有对地基进行及时的处理,那么就会使地基出现不均匀沉降,给混凝土或者是水泥路面增加了纵向的剪切力,从而导致路面出现裂缝,进而加深路面开裂的情况。
1.2地基沉降
地基沉降是公路桥梁工程的软土地基中最为常见的危害之一。软土地基的土质一般来说比较松软,孔隙率比较大,含水量也较高。在公路桥梁建成投入使用后,随着时间的推移以及外部荷载的作用,软土地基中的水分不断流失挥发,土颗粒之间的密度不断地增加,而在公路桥梁工程中每个部位的水分流失挥发的速度又不一样,这就会使公路桥梁出现不均匀沉降的问题。当公路桥梁地基出现不均匀沉降的时候,根据软土地基不均匀沉降的严重程度,路面也会随之出现不同程度的破坏,当地基不均匀沉降不严重的时候,公路路面一般会出现较细的裂缝,但是随着时间的流失,环境中的水分会顺着这些细小的缝隙进入到公路桥梁的结构层对路面造成更加严重的破坏;当地基不均匀沉降比较严重的时候,路面会直接发生凹陷甚至是断裂。但是不论发生上面所说的哪种情况,路面的破坏都会给车辆行驶带来一定的安全隐患,且这种安全隐患是不可预估的。如果不能及时解决,可能会随着公路桥梁的使用,问题变得越来越严重,甚至给人们的生命财产带来威胁。而且如果公路桥梁的路面后期出现破坏,则需要对路面进行维修,从而使得许多人力物力被浪费,而且还会使得部分施工材料被浪费,和施工过程中相比较,后期的维修不仅耗材更多,施工难度也是更加的大。所以后期维修不但造成资源的损耗,而且提高了桥梁工程建设成本费用,严重降低了施工效率和工程的效益。
1.3对公路桥梁压实度的影响
一般情况下,软土地基的成分也比较复杂,经常会包含密实度很差的土体材料,例如砂石等。如果在施工的过程中出现这种问题,不采取措施的话就会使地基出现密实度不够的情况,进而影响到公路桥梁的稳定性。而公路桥梁的稳定性又直接与工程的质量挂钩,如果公路桥梁的稳定性不够的话,会直接影响到后期的使用。而且软土地基因为含水量较高,对工程材料的腐蚀作用也比较强,这会对日后公路工程的使用埋下安全隐患。
1.4软土本身的不稳定性对施工的影响
我们都知道软土地基很容易会出现不均匀沉降,但是造成软土地基不均匀沉降的原因,除了有外部附加的荷载以及土体本身的自重因素外,还有一大部分原因是软土本身的不稳定性。软土地基因为其含水量一般较高,使得土体颗粒之间的粘结效果较好,但整体性很差,一旦出现外部附加荷载时,地基很容易就会向任意方向发生形变,从而导致土体出现裂缝甚至土块移动的情况,给公路桥梁的施工的进度以及施工质量带来非常严重的负面影响。
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2.软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用
2.1 表层排水法
表层排水法是公路施工过程中最为常见的一种地基加固处理方式。这种方法是在黏土的表层中添加固化剂,从而提高黏土的固结性以及稳定性,而且可以在一定程度上改变地基的压缩性能以及强度特性。使用这种方法时,应该在含水量比较高以及土层较薄的软土地基上敷上一层砂垫层进行排水。如果出现因为地基的分布不均匀而产生的不均匀沉降,就需要对地基土层进行材料敷垫,从而达到降低局部沉降量的效果。
2.2加载法
加载法是一种比较常见的地基处理方式。这种方法可以在一定程度上提高地基的抗压性以及受力强度,避免地基出现不均匀沉降的情况。现阶段来看,软土地基加载法常用的施工方法有换土加载和降低地下水。换土加载主要应用在已完工或者是将完工路面,主要是控制公路工程地基残余的沉降量,把地基沉降量控制在一定范围内,以免出现地基被破坏的情况。降低地下水法一般作用在软土地基中上层的砂土部位,这种方法不但可以在很大程度上提高砂土层的承载力,还能够把工程对周期生态环境的影响降到最低,达到保护生态环境的效果。但是需要注意的是,采用这种方法的工程在工程完工后期进行维护时需要在施工区域打入钢板,否则还是容易出现一定的沉降量。
2.3 粉喷桩加固处理法在公路桥梁施工中的应用
因为一般情况下在公路桥梁工程施工的过程中,一定会使用到很多的大型机械设备,这就需要施工现场有足够大的场地保证这些机械可以进行正常的施工作业。在此基础之上,就可以对软土地基进行粉喷桩加固处理。在进行粉喷桩加固处理之前,还应该做好准备工作,施工单位要对工程的实际情况进行仔细地勘察分析,设计科学合理的施工方案,在进行粉喷桩加固处理的过程中,必须要根依据相应的设计标准来进行实际测量和分配,利用试桩来制定各项参数、单位的喷粉数量等数据。
2.4砂垫层处理技术
砂垫层处理技术一般会被应用在软土层比较薄的软土地基中,因为砂的透水性比较好,可以把软土层中的水排出,达到可施工标准。但是由于这种处理技术需要大量的砂,而且耗时较长,所以使用时会受到很多的限制。因此这种施工技术一般被应用在对工期要求不严格以及砂资源充足的工程中。值得注意的是,在施工的工程中,施工人员一般会把砂垫层的厚度控制在20cm左右,因为这个厚度可以提高排水速率,加快软土固结。
2.5加固软粘土技术
加固软粘土技术主要是对桥梁工程的地基进行加固,通过使用水泥、混凝土以及一切起到加固作用的材料实现对桥梁工程地基中的软土层进行固化处理。而且在具体的应用中,对软土层加固还需要使用大型的搅拌机械设备来辅助施工,使用搅拌设备可以使这些固化材料进行充分的化学反应,混合均匀,从而发挥最大的固化功效。
2.6置换施工技术
软土地基的抗压能力、稳定性以及承载性能都比较低,容易使地基不稳定。要想改变这一性质,最直接的措施便是使用置换软土的技术,使用性能较高的土壤来代替软土部分,从而使得地基得到本质上的改良。在置换地基的施工过程中,先对需要先进行现场调查,从而采取合适的施工方案。具体施工时,需要先挖除掉具有粘性的土壤,然后使用其它的方法进行换填处理,可以使用纵向分层、断面全宽的技术,先填充路基土,然后再填充路堤石。在填充地基的过程中,要对地下水位进行合理把控,要使其位置保持低于基坑地面。并且需要做好应对降水的预防方案,实现便捷排水。在地基全部回填完毕之后,需要使用碾压或者夯实的方法来对地基进行进一步的加固,确保地基的密实度合格之后方可进入下一步施工环节。
结束语:
总的来说,伴随着我国社会经济的飞速发展,人们对生活质量的要求也愈来愈高,而公路交通又与国民生活息息相关,因此公路交通的质量也越来越被大众所关注。最为公路工程基础工程的软土地基施工就显得格外的重要,它会对公路工程的质量以及施工进度产生非常重大的影响,正因如此,人们对软土地基的施工技术也格外地重视起来。
参考文献:
[1] 陈肖宇,王学江. 软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,(5).
论文作者:戴继涛,姜铭
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/15
标签:地基论文; 公路论文; 桥梁论文; 土地论文; 路面论文; 过程中论文; 不均匀论文; 《防护工程》2018年第16期论文;