浅谈路桥工程软土地基施工技术论文_张春雷

浅谈路桥工程软土地基施工技术论文_张春雷

摘要:路桥工程的软土地基施工是很重要的一个环节,施工单位需根据沉降问题发生的因素深入分析。在充分考虑路桥使用性能后采取针对性的处理方案,保证路桥施工质量达到合同标准,让路桥结构的使用寿命不断延长。

关键词:路桥;软土地基;施工技术

1 软土地基的简单阐述

软土地基在路桥的施工中是非常重要的,在施工的过程中需要按照相应的规范进行施工,符合公路行业规范。软土地基有着强度低、压缩量高的特点,是一种软弱土层,这种土层中含有有机物质。在一些国家路桥的施工中,软土地基是由有机土、松软土和松散砂构成的,在施工的过程中,对路基的稳定性会产生不良的影响,最终导致地基的沉降。在软土地基的施工中,面临着很多的问题,要想解决这些问题就要了解软土地基的特点,以下是对软土地基的特点进行分析:

软土地基有着空隙大、压缩性高、土质疏松和含水量多的特点,在进行施工的过程中经常会出现很多的问题,主要是刚度和强度无法满足施工的要求,在现代路桥的施工中,已经成为了一个技术难题。软土地基中粉土和黏土较多,土质较差,而且容易发生沉降、坍塌和滑动的现象。因此公路桥梁在施工的过程中,一定要综合的考虑,将可能涉及到的问题进行分析,根据具体的情况采取解决的办法,对软土地基进行科学的处理,满足路桥地基的承载性和稳定性,在施工的过程中,也要保证人们的生命和财产安全。

2 软土地基对路桥施工的影响

2.1影响公路桥梁的稳定性

软土路基主要由松质土壤、带孔隙的泥炭、砂砾混合压实组成,该土基特点渗水性小、抗压性差、易压缩,并且含水量高。在公路桥梁压实施工过程中,由于软土土基以上特点导致压实过程中,软土土基不断被压缩,如果在压实过程中存在压实不充分,将直接影响软土地基的使用稳定性,最终威胁整个公路桥梁的稳定性。如果在连续阴雨天施工作业,由于雨水的不断渗入,基于软土地基渗透性小的特点,雨水流失慢,将对桥梁产生侵蚀作用,严重影响公路桥梁的质量安全。

2.2导致路面硬化

在路桥工程施工的过程中,如果软土地基的处理材料的混合比例不能够符合软土地基的标准,就会导致软土地基出现硬化的情况。造成这样情况的主要原因就是因为混合使用的软土地基的处理材料能够影响软土地基的内部结构的稳定性。

2.3导致路面沉降

软土地基的最棘手的问题就是路面沉降问题,路面沉降原因众多,解决复杂,直接影响公路桥梁的正常施工。分析其中一种主要原因如下,公路桥梁软土层过渡带在地下水长时间的侵蚀,出现水土流失现象,软土层出现不同程度的厚度差,导致软土地基强度大大降低,承载薄弱的地带由于强度减小,容易出现软土地基沉降,基于出现的不同程度的厚度差,沉降发生的过程并不是规律的而是不均匀沉降,这严重缩短了公路桥梁的使用寿命。

3、路桥工程的软土地基施工技术

3.1 软土地基的表层处理

3.1.1 表层的排水法。根据该区土质比较好,由水分含量较大造成的软土的地基,在施工填土前,可在地表面挖一些沟槽,进行地表水的排除,以此使地基表层的含水量减少,确保施工器械的正常通行。此外可在这些已经挖掘的沟槽中充填些透水性良好的碎石或沙砾,让其在施工时充当盲沟。

3.1.2 砂垫层法。这种处理方式主要适用于那种土质较好,软土层较薄而排水性能良好的软土地基。在施工过程中通常会保证砂垫层的厚度在24cm左右,但是厚度的确定主要根据实际土层的情况。这种施工方法主要是针对软土地基在构造物荷载作用下加快排水凝固过程,从而实现增加土层强度的目的,达到稳定性的标准。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在施工过程中,对材料的要求主要是选择那些洁净的粗砂,含泥量较低的细沙作为施工的主要材料。但是在施工过程中,我们得出在垫砂层5cm左右采用天然级配砂砾排水固结的效果比较显著,这就要求在施工过程中,切实做好洒水、压实施工作业。在正式开展施工之前,一定要做好砂砾质量的检查,对于表层湿润的砂石可以采用相应的处理措施。

3.2 换填法

由于一些路桥的软土地基层的路基并不是十分厚,在施工处理的过程中,可将路基面需要处理的范围以下的部分软弱、松散土层部分或全部挖除,如果桥头引道不存在软土地基,若路桥过渡段的差异沉降控制标准为5cm,沉降坡差按0.4%控制,则强度渐变段长度应大于13m。然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的砾料)称为换填或垫层法。又或者可以将路桥交界处的错落式沉降变成连续的斜坡式沉降。此法处理的经济实用高度一般为2~3m,如果软弱土层厚度过大,则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。通过配置一些碎石垫层,大概是厚10cm,然后采用路拌法施工。

3.3 竖向排水固结法

在粘性土地基中设置垂直的排水柱,以缩短排水距离,促进地基排水固结,增加抗剪强度。由于垂直排水柱所用材料不同,分为砂井和纸板排水两种。砂井排水法砂井排水法根据砂井的施工方法不同,可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。本法很少单独使用,多与加载法或缓速填土法并用,对层厚大,均质的粘土地质最为有效;对泥炭质地基效果稍差。

3.4 粉喷桩加固法

粉喷桩加固法是最为常用的一种处理方法。施工过程中,在平整的施工场地上,通过深层搅拌以及粉体状固化剂处理,使软土路基能够形成加固土桩。[1]主要使用的固化剂有:水泥、生石灰、熟石灰等材料,有时根据需要添加添加剂,使软土能够固结,成为优质的地基,从而达到施工要求。

在施工前,技术人员应当对承载力进行试验,以确认各项参数达标。设计人员应提供地面高程的数据表、粉喷桩的设计图、地质报告等材料。在加固过程中,应当注重固化剂的加入、施工机械的选择及养护、钻机下钻的深度、粉喷桩的长度、用料的控制等。施工期间,还要定时的检查成桩的直径和搅拌的均匀度。

3.5 抛石挤淤处理技术

若软土层厚度较大,而且是流动状态的时候会给基层排水带来一定的难度,抛石挤淤的方法一般就运用在这种情况下。挤淤施工的材料一般采用比较难风化的石料,片石的厚度在30cm以上的,须按照顺序来进行抛投,一般来说抛投的顺序是从中间往两侧。也就是以桥的中心线作为基准,开始从中间往两侧挤压使淤泥从两侧挤出,需注意的是挤压过程中要做好处理措施的工作。挤淤这种方式的优点,是操作快捷、简单。施工的时候要确保施工材料按时供应,以保证可按时完工。施工过程中一定要注意材料的厚度,尽量避免因厚度而失衡使施工质量降低。

3.6 强夯法

强夯法处理是比较传统的软土地基处理方式,它的原理简单,利用一架起重设备就能完成,施工过程中将夯锤升举至高空,使其自由下落,利用夯锤自身的重量和重力势能,作用于软土地基上,通过产生应力强化软土的强度,降低了后期软土的压缩能力。这种方法简单可行,不足之处在于施工产生的噪声和振动太大,对周边环境的影响较大。此外,重力夯击还容易产生弹簧土,影响地基质量。

结语:

在路桥软土地基施工中,要想保证施工的质量,一定要把握好路桥工程的软土地基的施工技术,并且充分了解运用软土地基的处理技术时应该考虑到的因素,进而才能全面的掌握该技术的使用以及其所带来的效果。

参考文献

[1]王森毅.试论公路路基压实度的施工技术[J].价值工程,2011,7(21):192-193.

[2]刘栋.解析公路施工中软土地基处理技术与应用[J].河南科技,2014(19):322-324.

[3]涂建华.公路施工中软土地基处理技术分析及其应用[J].大陆桥视野(下半月),2011(6):107-108.

论文作者:张春雷

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期

论文发表时间:2017/9/29

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