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摘要:在道路桥梁工程的施工过程中,时常会遇到软土地基。由于软土地基具有含水量高、压缩性大、渗透性小、抗剪度低等特点,其也是市政公路桥梁工程施工的难点。在施工过程中,为了对软土地基进行更好的处理,提高工程质量,需要根据实际情况采取相应的施工处理技术,包括表层排水法、粉喷桩加固法、排水固结法、加载法、挤密法等。下面就对公路桥梁工程施工中的软土地基处理技术进行简要的分析探讨。
关键词:公路桥梁、施工技术、软土地基、质量控制
前言:路桥工程一般是比较复杂的,在施工过程中会经常遇到各种问题,比如说,在软土地基的施工问题就较为明显。软土地基指的是压缩量比较高、强度比较低的软弱土层,并且含有一定的有机物质。由于软土地基的承载能力和稳定性较差,所以软土地基的危害性非常大,如果没有及时进行处理或者处理方式选择不当的话,就会导致地基失去稳定作用,使建筑物不均匀的沉降或者建筑物的沉降过大,对路桥过程造成不同程度的损害。因此,加强对公路桥梁工程的软土地基处理就显得十分重要了。
一、公路桥梁工程施工中软土工程的特征
到目前为止,关于软土还没有统一的定义,不同的学者从不同的角度对此进行界定。例如:有些人认为软土就是软土和软粘土的总称,也有人认为软土就是软弱土基的简称。但不管人们是怎样定义软土,在公路桥梁工程施工中,软土地基是比较常见的地基类型,并且软土地基具有自己显著的特点,总的来说,包括以下几个方面:
1、含水量高
含水量高是软土地基显著的特点,天然软土的含水量大约在34%—72%之间,远远大约一般土壤类型的含水量,有些软土甚至处于流动状态,给市政工程建设带来很大的不便,因此,在施工过程中,必须采取相应的措施进行处理。
2、压缩性大
软土地基的压缩系数一般在0.5—1.0MPa之间,并且,随着液限的增大,其压缩性往往会增大。在软粘土当中,有些属于正常固结土,有些属于未完全固结土,但不管是哪种类型,其压缩性都比较大,给市政工程施工带来很大的不利影响。
3、渗透性小
软土的固结速率很慢,与夹有薄砂层粘土相比而言,其速率要慢很多,这是由它们的渗透系数所决定的。对均质粘土来说,其渗透系数一般在0.00000001cm/s— 0.0000001cm/s 之间,因此,在荷载作用下,其固结速度非常慢,强度也比较低,不容易提高。如果土中有机质的含量比较大的时候,往往会产生气泡,并且会堵塞排水道,从而降低了软土的渗透性。对于带有薄纱层的粘土来说,其渗透系数会达到0.00001cm/s~ 0.0001cm/s之间,并且,其水平向的渗透性会明显增大。
4、抗剪度低
在快剪情况下,粘聚力大约有10KPa,内摩擦角在0—5度之间。而固结快剪的内摩擦角在15—20度之间,就粘聚力来说,它与快剪的差别不是很大。对于软土地基来说,其抗剪强度大小与排水条件有着紧密的联系。因此,为了提高软土地基的抗剪强度,要保持土层具有良好的排水性。除此之外,软土地基的抗剪强度还随着深度的增加而增大。在10m范围之内,其抗剪强度大约在5KPa—10KPa之间,并且,深度每增加1m,其抗剪强度大约增加1—2KPa。
二、公路桥梁工程施工中的软土地基处理技术分析
1、表层排水处理技术
造成地基软弱的因素非常的多,如果是因为土质的含水量过多导致了地基软弱,则可以用表层排水法,在填土前,表面挖开沟槽,先排除地表水,这样也降低了地基表层部分含水率,以确保施工机械的顺利通行。为了充分地发挥出所开挖沟槽的盲沟作用,应当回填透水性比较好的碎石或者沙砾。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在布置沟槽的时候,要充分地利用地形条件,通过自然的坡度来排水。在填十沉降的时候,要随时注意观察坡度的变化情况,不能够让来自于四周挖方部位的渗透水、地表水浸入填土之中。沟槽间隔布置要根据施工现场情况尽可能的加密,来增大沟槽的排水能力,这样即使有一些沟槽被切断了也不会妨碍到整体排水的效果。沟槽的尺寸要根据现场情况进行设计,一般宽度为0.5m,深度为0.5-1.Om。在填土之前要用透水性良好的砂砾将沟槽回填为盲沟,纵向的盲沟一般沿着道路纵向或者中央纵向进行开挖,布置横向盲沟一般要将间距设置为10~15m。在沟槽内埋置多空排水管的时候,必须要使用优质的反滤层进行保护。
2、粉喷桩加固处理处理技术
该技术也是市政公路桥梁工程施工中软土地基处理中比较常用的方法,其具体操作方法如下。首先要清除路基上面的障碍,保持场地的清洁和平整,如果施工场地比较混乱,无法满足机械的通行要求应该铺设碎石或者砂土垫层。对于低洼的场地,为了提高路基的稳定性,满足市政公路桥梁施工的要求,有必要采用回填粘性土的方法。此外,在进行粉喷桩施工之前,还应该做好相关的准备工作,例如工程地质报告、土工试验报告、高程测量资料和数据表、粉喷桩设计桩位图等等,只有在对这些资料进行全面了解和掌握的基础上,才能更好的对软土地基进行处理,才能提高该处理方法的效果。就粉喷桩施工工艺来说,它是根据设计要求,通过进行实测和配比所得到的。通过试桩来确定各项参数,为施工做好准备。
3、加载处理技术
该技术预先促进软土地基的沉降,从而使得地基的强度得以提高,并防止填土路面沉降被破坏。在施工实践中,地基固结沉降方法主要是,减少间隙水压提高效应力法以及地基增加总压法。前者主要依靠大气的压力加载,并促进固结。后者主要是利用填土荷载式填土进行加载。对于降低地下水法来说,其适用范围有限,主要适用于上部和中间有砂层的地基。在施工过程中,为了降低地下水位,避免对周围环境造成不利影响,在施工区间常常打入钢板来围护。在使用填土加载法的时候,由于该方法与自沉时间、载荷重量有着密切的联系,它的目的是控制路面铺装完残余的沉降量,如果加载的重量过大,难以保证地基的稳定,应该考虑缓速加载法的使用。除此之外,在施工中还应该做好全面动态观测工作,以确定预载后的残余沉降量,避免对地基造成破坏。
4、垫砂层法
对于地基的上部当软土层极薄时并且含水量也较大时,根据现场地质在地基表层铺垫0.8。1.5m厚的砂垫层。这样既可以起到将软土层固结,使砂垫层具有上部排水层的作用,又使砂垫层具有填土之内地下排水层的作用,降低了填土之中的水位。在地基处理施工和填土时,为施工机械的顺利通行提供了有利条件。如果采用的是机械施工,在计算砂层厚度的同时,也要考虑到机械设各的重量及对地面的压力、软土地基表层的强度等。若是极软地基,为了确保施工机械的顺利通行往往要使用大晕的砂白,这不太经济,所以要联合使用铺垫材料或者袁层排水等方法,以降低施工成本。在垫砂层施工的时候需要设放样板,进行摊铺作业的时候一般联合应用推土机与自卸汽车,摊铺速度要缓慢,尽量做到均匀摊铺。要妥善处理砂层的端部,因为如果使用的填喾斗为透水性较差的粉十时,其坡脚的砂垫层一旦被土覆盖的话,极有可能妨碍到侧向的排水。
结束语:
总而言之,软土地基是公路桥梁工程施工中比较常见的路基类型,如果处理的不当,将会造成地基的失稳,影响到整个市政公路桥梁工程质量。在日后的施工实践中,我们需要根据情况,采取相应的技术处理措施,做好对软土地基的处理工作,保证路基的稳定,提高市政公路桥梁工程建设的效益,为车辆的安全通行创造良好的条件。
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[4]杜成龙;公路桥梁施工中软土地基施工技术分析[J];中国高新技术企业;2012(14)
论文作者:黄健华
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/3/31
标签:土地论文; 地基论文; 桥梁论文; 沟槽论文; 公路论文; 含水量论文; 工程施工论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;