【摘 要】软土地基施工是公路桥梁施工中的重要组成部分,其施工水平在很大程度上影响着工程的整体质量。因此,施工方要积极探索新方法、采取新制度、研发新技术,以确保软土地基的施工速度和施工质量,提升工程整体安全性,更好地服务于我国经济和社会的发展。本文就以市政路桥工程施工中软土地基处理问题进行简要分析,同时也提出了相应的解决措施。
【关键词】软土地基;处理;公路;施工
软土地基的处理是市政路桥施工中的难题,也是整个工程中最为重要的环节。尤其是我国的软土地基大多由淤积泥炭、粘土和粉土构成,蠕动性很强,稳定性较差,如果不经过处理就作为路桥工程的地基,往往会埋下安全隐患,使得路桥地基出现沉降现象,导致路桥主体出现裂缝,不但阻碍了路桥工程的建设,更延缓了发达地区交通运输事业的发展,亟待建筑施工单位引起高度重视,并采用行之有效的措施进行解决。
1、软土地基的性能分析
软土基础的突出特征就是含水量高,从而导致整体承载能力差,在软土上作业和施工都会出现不规则的沉降,道路建成后因为荷载的影响,软土基础通常会继续沉降,且呈现不规则的状况,所以对道路的使用也会产生较大的影响。市政施工中软土基呈现的性能如下:(1)沉降量大。软土地基所含有的天然水量大,其松散程度也就随之增加,施工中因为压力失水就会导致沉降,如果处理不当出现的沉降呈现不规则的情况,就会导致后续施工的困难,严重的时候会导致路面出现倾斜甚至塌方,尤其对桥梁施工的影响最大。(2)承载能力差。因为软土基的含水量较大,因此土体的压缩量增加,在承受较大载荷的时候就容易被压缩,形成大规模的沉降,外界压力容易导致地基的整体性破坏。这也是软土基最突出的特点。(3)压缩性大。软土的特征是孔隙大,呈现松散的状态,其可以被大范围的压缩,如果在市政施工中不能进行妥善处理,其在后续施工中容易出现基坑边坡失稳、边坡错位、路基塌方等情况,导致施工的安全性降低,也会影响周边建筑的稳定。
2、市政路桥工程施工中软土地基处理的常见问题
软土地基是作为一种综合性分类的结果,具体的分类又有很多种,所以针对不同的软土种类就相对应着不同的处理技术手段。软土地基存在的自然环境也各有异同,因而选择的处理手段方式要充分结合实际情况。具体要注重以下几个问题。
2.1、含水量高所导致的淤泥量较高
软土地基的其中一个特点就是含水量高,最低有33%,最高甚至能达到71%。由此可见,软土地基的下层基本上是由流动水体构成的,因此淤泥量较高,使得路桥施工的速度缓慢。施工前,要么及时处理这些淤泥,要么采用其他方案增加土质的稳定性,减少含水量,否则会不断拖延工期。
2.2、渗水性能差所导致的缓慢固结速度
因为软土地基本身的含水量高,所以其渗水性能差,会导致加固工序中的固结速度缓慢,无法提高地基的稳定性。又因为软土地基中存在有机土,在使用通水管时很容易造成堵塞,从而无法及时排出水分,结果增大了软土地基的面积,容易引发路桥基体的下陷。
2.3、压缩量较高所导致的地基塌陷
软土地基本身的压缩量较高,所以很容易导致路桥地基出现塌陷和漏洞,给路桥施工埋下了巨大的安全隐患。路桥施工过程中如果不能及时发现并采取有效的措施解决这个问题,对路桥工程的工期和质量影响极大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3、路桥工程中软土地基处理技术的实际应用
3.1、工程案例
以某路桥工程为例,该工程全长 66451.5m,额定速度为 90km/h,双向四车道,总宽度为 13m,途径大桥桥宽 13m,采用多跨为 16m 混凝土 T 型结构加挂梁,桥台的桩长为31m,且均布置 16Ф18 的钢筋(具体桥台尺寸如图1 所示),桥台桩基下淤泥层深达 18.9m,尽管对其软土地基进行了相应的防护措施,比如增设反压护道,但是桥台仍然存在沉降及位移现象,下沉量达 0.8m,台身开裂严重,目前仍在下沉,因为此路桥工程长度较长,所以造成施工地点跨越较大,从而导致施工环境相对复杂,容易遇到诸多复杂地质,如果不及时采取相应处理措施,将会对路桥工程的质量造成影响,于是,应该采取合理的软土地基处理技术,针对性的进行处理,经过实践证明,取得了相当优良的应用效果。
3.2、土质置换技术
土质置换,指的是采用配比得当的优质土壤,置换软土地基。所谓优质土壤,一般来说指的是粗粒土,它们因为承受力较大、含水量较低比较符合路桥地基的土质要求,用其替换掉软土,能避免路桥地基的沉降,提高地基的稳定性。这种技术适用于淤泥量较大的软土层、暗沟地基,采取人为爆炸、挖掘的方法,因为施工简单,可行性强,能够在短期工程中取得较好的效果。
3.3、表层处理技术
一般来说,在处理软地基的施工方法中,通常采取强化的方法对软弱土层进行处理,其次方可进行施工,并提高材料利用率,加强地基的强度性质,从而达到预期的软地基加固处理,如果遇到表层质量较好,但是含水量非常高的软地基,应当在实际施工前,对其地表进行挖掘排水沟处理,从而引导水分流出软地基,降低其含水量,确保土质干燥,进而保证施工的顺利进行。如果遇到上层土层较薄,而且含水量非常高的软地基时,通常可以铺设一米的砂垫层,其不仅能够调节土层水分,更能够用作排水层。如果表层土壤有较强的粘性,通常可以在其中添加混合添加剂,从而提高粘结力,提高软地基整体的性能,使其结构更加可靠。软地基不均匀往往会造成不均匀局部沉降危害,所以必须对其材料进行敷垫以及增添,从而均匀土层负荷,是施工得以顺利进行。
3.4、灌浆法
灌浆法是运用液压、气压或者电动化学的原理,把具有充填性、胶结性等特点的材料注入到各种介质之间的裂缝和空袭之中,实现其强度和密实度的增加。灌浆法的主要目的是加固结构的同时实现防渗。在公路桥梁的建设过程中,除了需要提高灌浆对象的模量和强度之外,还需要达到恢复构筑物的整体稳定、降低渗透性、截断水流等诸多方面的目的。过去该方法主要用于改善强渗透底层,近些年来,针对软土中的灌浆法进行了一些列的实验,并取得了良好的工程效果。
3.5、粉喷桩加固技术
结合路桥施工的具体条件,可使用粉喷桩加固技术处理软土地基。这个技术具有承载力强、噪音小的特点。在粉喷桩施工的准备阶段,应当先清除干净软土地基中的淤泥和软土,再使用渗水性较好的砂土、砾石这类材料换填,其后进行碾压,保证土壤密实;施工机械作业过程中,应当使用碎石对土质不好的局部土层进行垫层,确保施工机械能正常作业;施工前应将所需要的技术资料例如粉喷桩布置图、地质报告、土工试验报告准备妥当;选择质量达标的水泥和生、熟石灰,粉煤灰等,保证生石灰的纯净度;检测并选择符合专业路桥施工标准的搅拌钻头、粉体发送器和其他施工机械。
3.6、砂石桩加固技术
砂石桩一般包括石桩、砂桩以及碎石桩等,通过和土层结合形成复合地基,极大的提高地基的承载力,避免砂土在振动过程中发生液化,与此同时,还可以提高地基的稳定性,是不可多得的优良处理技术,对于路桥工程中对于沉降要求较高的地质,应该先进行实地考察,方可进行砂石桩加固技术。
3.7、挤密技术
挤密技术就是通过外力对软土地基进行挤压,在市政桥梁施工中较为常见。通过挤密桩间的土体来提高地基强度。将桩孔用灰土、素土等回填并夯实。因为土质的类型不同其方法也存在差异。如果使用素土则称之为土桩挤密法,使用灰土则为灰土挤密法。这两种技术措施对于厚度较大的地基作用较好,其中湿陷性黄土的处理效果最佳,应在具体的工程中合理选择。
4、结束语
在公路施工建设中,软土地基的处理是关键环节,要予以重点关注。对于专业的公路施工建设承包商不能墨守成规、固步自封,而要在施工建设中积累经验,根据不同的施工建设条件采取不同的处理技术,不断提高处理软土地基的技术水平,确保公路建设的质量和建成投入使用后的安全性,提高自身社会信誉、获得经济效益的同时,为社会事业作出贡献,促进交通事业的发展。
参考文献:
[1]洪秋香,包恒洋.道路桥梁工程软土地基施工的问题与处理技术[J].科技展望,2015,06:35.
[2]王力军.有关公路工程软土地基施工技术的论述[J].科技与企业,2015,06:112.
[3]蒋彬.软土地基施工技术在道路桥梁工程中的应用[J].科技展望,2015,07:40.
论文作者:吴国庆
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第5期
论文发表时间:2016/8/23
标签:地基论文; 土地论文; 含水量论文; 工程论文; 土层论文; 土质论文; 技术论文; 《低碳地产》2015年第5期论文;