摘要:在路桥工程施工中,难免存在软土地基。软土地基具有较高的含水量,缺乏良好的承载力,且极易引发地基沉降。若未能合理有效地处理软土地基,将严重影响路桥工程的整体施工质量,且极易导致路桥工程在后期出现开裂以及坍塌,严重影响路桥工程的使用寿命和使用性能。因此,在路桥工程施工中,要强化对软土地基施工工艺的实践应用,实现对软土地基的有效处理。
关键词:路桥工程;软土地基;施工工艺
1软土地基的主要特征研究
软土地基土层具有柔软的特点,并且含水量较高。路桥施工前如果没有实行相关处理,对于日后路桥的影响非常大。软土地基,即为经软弱土层构成的地基,常可见地下水位较高的地层,因为含水量过高所致地基长期应用时,强度、承载力方面,会产生不同程度的改变。所以,路桥施工过程中,比较容易产生地基沉降状况,进而严重威胁到路桥施工的整体质量。路桥施工的过程,因为软土地基含水量非常高,所以构成的危害也是不可估量的。若是没有做好相关的处理工作,成分渗漏几率则会加大,且会影响到日后路桥施工质量、安全。故此,为提高路桥施工的整体效率,实行软土地基加固处理工作非常关键,以此保证软土地基承载力达到具体要求。在路桥设计阶段,应根据软土地基的具体状况,制定针对性软土地基处理方案,主要的目的:提高地基承载方面的能力和强度。
2路桥工程中软土地基施工工艺的实践应用
2.1土质置换法
土质置换法,是指采用优质土壤对软土进行置换,通过开挖换填,将软土挖除,并填充优质土,以增强软土地质强度,并避免软土地基后期发生不均匀沉降。所谓优质土壤,是指具有较大承载力和较高稳定性的粗粒土。在路桥工程施工中,对于淤泥质土、暗洪、暗沟等,可采用土质置换法对软土地基进行处理。该法施工简单,且具有较强的可靠性,对短期工程具有较强的适用性,但具有较高的施工成本。
2.2软土表层处理法
软土表层处理施工工艺具有较强的针对性,对于软土地基表层具有良好的处理效果,能防止地基变形,并增强地表强度。对软土表层的具体处理方法包括排水、砂垫层、敷设以及添加剂等。在实际操作中,为增强机械施工的便捷性,要对地基均匀分布填土荷载。软土表层处理施工工艺主要如下:(1)表层排水法。若软土地基具有较大的含水量,且土质良好,可采用该法。实施填土前,在地表开挖沟槽,将地表水有效排出,以减少地基表层实际含水量,采用具有较好透水性的砂砾或者碎石进行回填并压实。(2)敷设材料法。若软土地基缺乏均匀的土层分布,地基局部易发生不均匀沉降或者强度变形的软土地基,可对该法进行采用。通常将化纤无纺布、玻璃纤维格栅以及土工布等作为敷设材料,此类材料具有较大的抗拉和抗剪强度,能促进土层抗拉及抗压强度的有效增加,并防止局部沉降。
2.3粉喷桩加固处理法
使用粉喷桩对软土进行加固也是一种较为常见的方法,这种方法一定要做好前期的准备工作,施工前对现场环境进行检测,特别是对该区域的软土进行测试,明确软土性质,从而确定加固方法。粉喷桩加固方法对技术要求较高,是一种质量较高的加固方式。软土在进行加固的过程中,地基会出现分布不均匀的情况,需要及时使用沙砾、碎石进行填补。使用此种方法要注意施工材料的选择,在材料采购的过程中要选择有品质保证的厂家,在加固过程中,要求施工人员严格按照施工标准进行,确保每一项工艺都达到要求,保证路桥工程的正常施工。
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2.4深层石灰搅拌桩技术的应用
不同地区的软土在性质上也存在较大差距,例如一些软土的可塑性较强,就可以在软土中添加石灰与软土进行深层搅拌,使软土的硬度增加,这种方式能够对软土地基进行强化处理,比添加水泥效果更好。在进行路桥施工时保证地基更加稳定,既不会轻易沉降,也不容易出现开裂等现象,使道路桥梁的稳定性得到提高。除石灰深层搅拌效果较好外,成本相对较低,对于施工人员的技术要求不高,比较容易操作,因为这些优点在我国软土地基处理过程中得到广泛应用。此种方法具有一定的步骤,需要严格遵守,首先在路桥地基中加设沙砾,增加软土中硬壳层的厚度,为下一步的施工打下基础,其次,根据现场情况,选择适合的搅拌桩对软土进行搅拌,最后,石灰的添加量也有严格的标准,不得随意添加,在此项工序进行前,需要进行严密计算,最后得出石灰加入量的最佳数据,以达到更好的加固效果。
3路桥工程软土地基处理技术的应用实例
3.1案例概述
以某路桥工程为例,整体式路基宽度设计为33.5m,此施工段地下水位比较高,上部为可塑亚粘土以及亚砂土,厚度范围为1.3-1.5m;地基中层分布的是松散-稍密粉砂,处于地下水位之下,粘粒含量超过10%,厚度范围为1.7-2.7m;地基下部分布的是可硬塑亚粘土,厚度范围为3.5-4.0m;地基底部分布的是软塑亚粘土,厚度范围为2.5-3.1m。基于软土地基的特点,决定采用挤密碎石桩处理技术,进行地基处理。
3.2技术原理
路桥工程中,对于软土地基的处理,采用挤密碎石桩处理法,能够获得不错的处理效果。加固机理如下:(1)振密与挤密作用。在处理过程中,成孔时,受到高频振动的影响,饱和松散的砂土颗粒,会重新排列致密,并且桩孔位置原分布的土体会受到挤压作用,进而土层密实度会增加,受到桩孔相互作用的影响,增强了相邻桩孔挤密区交接位置的挤密效果,提高了桩之间的土密度,最终形成了复合地基。(2)排水减压作用。此工程的软土地基,具有水含量大的特点,采用此技术,发挥其排水减压的作用,使得碎石桩能够在地基层内,形成具有较好渗透性的竖向排水减压渠道,进而消散并且避免超孔隙水压力的增加,避免砂土液化,缩减地基排水固结的时间。
3.3处理工艺
此路桥工程施工作业中,采用挤密碎石桩处理方法,要严格按照施工工艺进行。具体流程如下:(1)就位桩架,将套管尖插放到标桩上。(2)完成上道工序后,进行打设作业,达到设计标高位置结束。(3)灌入1m高的碎石。(4)将套管拔起,打开活瓣桩尖,使得碎石可以留在桩孔内部。(5)再次进行套管打设,使其达到填筑层底标高。(6)再次灌入1m高的碎石,一边振动,一边提升,完成一层碎石填筑作业。(7)反复重复3-6步骤,填筑下层碎石。(8)完成后,将套管拔出,完成碎石桩作业。2.4处理效果利用此技术,进行路桥工程软土地基的处理,获得了不错的效果。通过天然地基土和碎石桩单桩等的地基荷载试验,得到以下结果:(1)天然地基承载力检测结果为150KPa。(2)单桩承载力检测结果为523KPa;(3)桩之间土承载力检测结果为200KPa;(4)碎石桩复合地基承载力检测结果243.2KPa。除此之外,通过6个月的沉降跟踪观测发现,沉降值变化幅度比较小,基本趋于稳定,沉降<50mm,由此能够证明软土地基处理较为成功。
4结语
综上所述,软土地基具有较高的含水量,易产生大量淤泥,且缺乏良好的渗水能力,严重影响施工固结速度和地基稳定性,且极易引发地基塌陷,对路桥工程施工质量和施工进度具有至关重要的影响。当前,土质置换法、软土表层处理法、等软土地基施工工艺在路桥工程中得到了广泛的实践应用,能取得良好的软土地基处理效果。
参考文献:
[1]张志建.路桥工程施工中的软土地基处理技术分析[J].交通世界,2016(03):26-27.
[2]陈荣林.路桥工程软土地基施工探讨[J].工程建设与设计,2017(12):146-147.
论文作者:高文娜1,姚思范2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签:土地论文; 地基论文; 碎石论文; 工程论文; 较高论文; 含水量论文; 表层论文; 《基层建设》2019年第6期论文;