云南省德钦县交通运输局 云南德钦县 674500
摘要:在路桥工程实际发展的过程中,软土地基的施工建设受到广泛关注与重视,然而,路桥工程当中的软土结构在施工期间经常会出现塌陷问题与稳定性问题,不能保证地基结构强度符合要求,因此,在路桥工程软土地基施工过程中,应合理使用先进技术对其进行处理,保证可以满足当前的时代发展需求。
关键词:路桥工程;软土地基;处理技术
路桥工程施工深刻关系到国家利益和百姓的安全,社会经济和科技的不断发展使得人们对路桥施工提出了更高的要求。但是从当前路桥施工发展实际情况来看,软土地基的出现频率较高,严重影响了路桥工程施工质量。为此,在新的历史时期为了能够提升路桥施工质量,需要相关人员应用科学技术来优化对软土地基的处理。
1软土地基概述
路桥工程施工过程中,经常会遇到软土地基。软土的主要特征包括:外形主要呈现细粒状、可塑性较强、抗剪强度低、含水量较大、抗渗性较差、土层稳定性较差。具体分析如下:1)软土地基的强度相对较弱,并且软土地基的土质硬度难以达到施工要求和工程标准,如果盲目进行路桥施工,有可能造成路桥工程施工出现坍塌问题,存在较大的安全隐患,不但会对道路桥梁的行车安全造成严重的影响,而且会直接导致大量施工材料被严重的浪费。2)由于软土本身的可塑性比较强,在路桥工程施工过程中,软土地基无法承受较大的负载,一旦在地基上建设路桥工程,势必会发生形变过大的问题,甚至对整体施工质量以及施工进度造成严重的不良影响,需要引起相关人士的高度重视。3)软土的抗压能力较弱,土体结构密度较小,若没有对软土地基进行有效处理,很容易出现工程结构坍塌的安全事故问题,直接威胁施工人员的人身安全。
2软土地基对路桥施工产生的影响
2.1对路桥的稳定性产生影响
软土地基具有土质松软、泥炭中空隙较大、砂砾混合压实等特点,软土地基的渗水性较弱,并且容易被压缩,承重抗压能力弱。基于此,在路桥施工中,需要对土层进行充分的压实,在不断压缩的过程中结合软土地基的实际特点来按步推进,这会威胁路桥施工的稳定性。另外,如果施工时遇上连续作业,因软土地基渗水性弱,雨水渗透流失缓慢,雨水的不断侵蚀也将影响对软土地基的稳定性,为工程整体质量带来安全隐患。
2.2造成路面硬化
软土地基的稳定性较差、承重能力较弱,进而也容易造成路桥施工中软土地基路面硬化的问题。当前,我国路桥施工中以沥青、混凝土等作为主要施工材料。混凝土和沥青的稳定性相对也比较差,这种材料的不稳定会为施工质量的稳定性埋下安全隐患,造成路面铺设的过程中出现路面硬化的现象。
2.3导致路面沉降
对软土地基进行处理的过程中,先面对的是路面沉降现象,引起路面沉降的因素较多,也非常复杂,不利路桥施工的正常进行。具体分析可知,主要是路桥软土层过渡带长期受到地下水的侵蚀,将发生水土流失的问题,软土层也存在一定程度的厚度差,让软土地基强度有了大幅度降低。部分地带承载力较小,随着强度的不断降低,也极易发生软土地基沉降问题。其厚度差不一样,沉降时将无规律进行,属于一种不均匀沉降,将导致路桥使用寿命不断缩短。
3软土地基处理技术在路桥施工中的应用
3.1表层处理技术
第一,砂砾垫层技术。砂砾垫层技术适合应用到含水量较大且土层比较稀薄的软土地基,在混凝土施工中,在软土地基上铺设厚度在0.5~1.2m的砂砾垫层,通过这一系列的操作来充分发挥浅层排水作用,实现对软土的固结处理。同时,机械化处理作业在地下排水层中的应用需要充分考虑机械自重、碾压、地基强度等因素。第二,表层排水施工技术。地表排水施工技术适用于含水量大、土壤质量高的软土地基。地面排水施工技术的应用可以有效地防止路面积水,在一定程度上降低了地基的含水率。第三,渗入添加剂技术。渗透性填土技术适用于以黏性土为表层的软土地基。水泥、水化石灰、生石灰等材料作为混凝土施工中的基本助剂,通过一系列的现场搅拌,渗透到凹形黏性土中,以提高整个软土地基的强度和抗压性能。第四,垫敷材料施工技术。从整个工程施工实际情况来看,软土内部往往具备较多的空隙,在施工的过程中出现了土层不均匀的现象,伴随而来的是桥面和道路不平整的现象,甚至还会出现移位的现象。针对这个问题,施工人员需要在软土层的表面上铺设一个具有强大的拉力的化纤无纺布或者纤维性质的格栅,这样可以有效地减少整个工程中软土地基表面的不均匀性。此外,在软土层的表面通过使用化纤无纺布能够提升整个工程地基的承载力。
3.2超载预压+塑料排水板
超载预压和塑料排水板都属于现阶段施工单位实施软土地基处理的关键性措施,两者都表现出独特的工艺优势,而把超载预压技术和塑料排水板技术灵活的联系起来,就可以充分发挥出两种施工技术的优势,规避二者的缺陷,从而确保路桥软土地基施工作业得以有序推进,进一步促进软土地基施工质量和效率的不断提升。站在技术归属的角度而言,将超载预压和塑料排水板合理结合对软土地基进行施工处理,这是排水固结法中非常普遍的方式。施工单位借助于超载预压和塑料排水板相联系的施工处理方法,一般来说是借助于超载法针对天然软土地基进行预压,同时塑料板对地基实施排水的同步处理,通过这样的方式来让土地出现固结沉降,这是该施工处理技术的基本原则,应用该技术可以在很大程度上促进软土地基实际强度的提升。路桥施工过程中软土地基作业人员把超载预压和塑料排水板两种方法联系起来,对实际的施工作业专业性和复杂性提出更高的要求,地基需要持续受到源于施工机械的重压,进而面临较大的荷载压力,从而导致软土路基施工存在填土压密沉降和积累变形沉降两种类型,沉降幅度相对较大,这给实际施工作业带来了很大的难度。基于此,作业人员在实践施工活动中,必须保证施工作业能够真正结合软土地基的具体地质情况、土质特性、土层厚度和填土高度等相关因素,同时应当真正把施工投资、建设进度、施工计划方案及施工质量等因素予以有效管控。详细来说,借助于超载预压和塑料排水板相联系的施工技术方案对软土地基进行处理,能够借助于以下几种施工工艺来予以实现:首先,施工作业人员应当为软土土体设计竖向的塑料排水板,从而确保纵向排水系统能够得以持续稳定运行,另外还需要安装一个横向砂垫层来确保纵向排水系统能够稳定运行;其次,作业人员必须借助于超载预压中包含的堆土超载策略确保软土土体和软土施工砂垫层、竖向排水板相互之间形成一定的压力差,确保液体渗流最终实现;最后,作业人员应当借助于液体的渗流把水从软土中直接抽出,进而有效减小土体内部的空隙压力,确保软土地基有效应力持续提升,最终达到软土土体固结沉降的目标。软土地基沉降要求和最终的施工质量之间呈正比关系,作业人员必须积极争取施工作业过程中把这样的处理技术应用到地基沉降标准要求持续提升的情况下,从而促进该工艺施工质量的提升。
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3.3夯实技术
对于夯实技术而言,在实际应用的过程中,属于目前软土地基处理当中较为成熟的技术方式,被广泛的使用在路桥工程当中。此类技术的应用原理,就是利用高空重物的下降原理产生较为良好的重力作用,可以针对软土地基结构进行反复的压实处理,在一定程度上能够减小软土地基的压缩性,缩小自然缝隙,保证可以提升地基结构的承载能力,改善其使用性能。在实际工作的过程中,夯实技术的应用有助于全面提升软土地基的整体强度,操作很简单,影响深度在11m左右,在反复压实的情况下,可以使得地基强度提升4倍左右,最大程度的预防变形问题与稳定性问题。与此同时,在使用夯实基础的过程中,相关技术人员应总结丰富经验,遵循科学化与合理化的工作原则,充分发挥出高空坠落物所产生的振动作用,利用隔振沟的形式减少振动所带来的影响,全面提升整体夯实工作效果,充分发挥出各方面工作的积极作用。
3.4换填技术
对于土质换填方式而言,在实际应用期间,主要利用优质性的土壤替代以往的软土结构,以此减少软土工程结构对施工工程所产生的不良影响,保证提升地基结构强度与稳定性,预防在工程结构投入事业之后出现不均匀沉降的现象。与此同时,在对路桥工程结构进行施工期间,部分暗沟结构与淤泥结构等,都可以利用土质换填的方式进行处理,操作简单、可靠,有助于全面提升整体地基结构的建设水平。
3.5深层石灰搅拌桩技术
在路桥工程施工过程中,如果软土地基的含水量较大,且土层较厚,可以在软土地基的处理过程中使用深层石灰搅拌桩技术。深层石灰搅拌桩技术可以有效提升软土地基的强度,相对于选择水泥作为固化剂,将石灰作为固化剂能够起到更好的排水作用,主要是由于在石灰和软土的搅拌过程中,会产生化学反应,从而提高地基的承载力,并加快土层的固结。通过使用深层石灰搅拌桩技术,不但可以提高软土层的强度,而且能够避免地面开裂问题,切实保障路桥工程施工整体水平以及整体质量。除此之外,深层石灰搅拌桩技术还具备较强的经济性和实用性,同时,操作较为简便,容易掌握和广泛普及。
3.6加载法
加载法施工方式可以引导地基轻度,从而减少填土路面沉降现象出现。地基固结沉降方式,可以防止地基间隙水压的提高,这种方式在大气压力的作用下,对大气压加载法有着推动的效果。在进行软土地基处理时,上部和中间砂层的地基较为适合应用减少地下水的方式,有关人员通过在施工区域内插入钢板进行维护,以此让地下水位降低,保证不会给四周环境带来影响。在施工过程中得知,填土加载法和沉降时间及荷载重量之间有着一定关联性,其目的在于通过对路面质量的把控,减少沉降量。假设不能确保地基平稳性,需要根据缓速加载法的方式,做好施工全面勘察工作,由于地基沉降现象和实际关系无法进行把控,因此需要对残余沉降情况有所了解,避免地基出现损坏。
4软土地基施工技术应用案例分析
4.1软土地基表面施工处理技术应用
4.1.1工程概况
以某一路桥工程为例,有一路段处于平原地带(软体地基),附近合理横纵,且这一路段软土地基含水量测定为50%,同时大多数土质属于软性粘土和淤泥,承载力较小,压缩性较高,所以应加强这一路段的处理。
4.1.2技术应用
基于这一路段的实际情况,运用软土地基施工技术制定出有效的处理方案。处理方案的根本目的在于确保路基表面的硬度,促使这一路段的地基稳固性及稳定性满足施工标准。为了保证地基表明施工处理符合规定标准后实施地基填土作业,确保施工处理计划制定的可靠性与专业性,保证排水系统的完善及填土的均匀,所以应基于含水量划分这一软土地基路段,含水量较小的区域可实施进行水分排水固结施工,有效强化表面硬度;含水量较大的区域应排出积水后进行土质置换施工,采取人工和机械挖掘相融合的方法,挖出淤泥,增强地基承载力与稳定性,从而确保整个工程的施工质量。
4.2软土地基砂垫层施工处理技术应用
4.2.1工程概况
某地区公路建设工程为例,总长度为10km,据勘察70m属于软土地基,并发现该地基浅层中存在一定的水量,沉降现象较为严重,应采取砂垫层施工处理技术。
4.2.2应用过程
基于软土地基砂垫层运用相对应的施工处理技术,立足于工程信息,相关人员应加强砂砾本身的质量,并有效把握这一路段中软土自身厚度。对施工速度进行有效调控,强化土质的排水性,以此来强化软土地基强度。同时,应对软土地基中砂垫层厚度控制在200mm范围内,以此来确保地基排面高度可满足整体施工标准需求,有效增强软土地基承载力。对于这一工程,应基于实际情况,适当加速排水速度,促使凝结速度进一步加快,从而使得相对应的软土地基质量可满足施工规定标准。对于选择砂垫层时,应对砂砾进行彻底清洁,以此来对整个施工过程含沙量进行有效控制,含沙量不得超过5%,以此来获得有效的排水效果,加快软土地基结固效率。在这一处理过程中,立足于工程现状,湿润处理砂砾表面,确保砂垫层施工满足工程规定。
5结语
在路桥工程施工过程中,企业应树立正确观念意识,遵循科学化的工作原则,合理的采用先进软土地基处理技术开展工作,保证全面提升整体地基结构的强度与稳定性。在此期间应总结丰富经验,根据软土地基的处理需求与特点,更好的对其进行管控与协调。
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论文作者:此里都吉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年15期
论文发表时间:2019/10/27
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