合肥工业大学建筑设计研究院 安徽合肥 230001
摘要:由于软土的强度较低、含水量较大,渗透性也不佳,这些因素使得软土地基在施工过程中常常会导致工程下沉与凸起等现象的发生,其对于后期道路桥梁的使用有着严重的影响,更有甚者,还威胁着人们的出现安全。因此,我们在道路桥梁的施工中,一定要做好不均匀沉降的防治措施,从而确保道路桥梁的施工质量与使用安全。
关键词:道桥工程;软土地基;不均匀沉降;问题;对策
引言:
道桥在我国交通运输事业高度发达的今天,占据着不可替代的位置,对于城市经济发展以及人们的生产生活都有着巨大影响。而道桥质量对于道桥工程的正常运行有着巨大影响,现阶段道桥工程质量已经成为了社会所广泛关注的问题。为了确保人民行车安全,提高道桥工程质量以及相关管理人员的专业素质是非常必要的。
1、软土地基的特性
1.1非线性和非弹性
我们把在一定应力范围内,去除应力之后,能够快速的恢复到原来的形状,这种变化就叫做线性变化。然而,对于软土地基的施工修建来讲,去除应力之后,很难恢复到原来的状态,这种变化我们就把它叫做非弹性变化。正是软土地基的这种特性,而且它的变化很难做出准确的预测。这样就给道桥的施工修建带来了许多麻烦。
1.2各向异性
多年的沉淀积累是很容易形成软土结构的,在内部出现的分层现象是软土地基的一个最基本的特征。从地质学专业的角度来讲,在软土地质的内部结构中,它们的每一层其实记录了那一个时期的地质条件。因此,同一层的软土地质结构大体是相同的。但是,从纵向结构来讲,它具有各向异性。因为,它的每个层次之间有着不同的结构。
2、软土路基沉陷因素分析
道桥施工是一个非常复杂的过程,因此其中会有很多不确定因素,因此导致道桥路基沉陷的原因也哟很多,具体分析如下:
2.1地质因素
地基土壤并不由单一的物质组成,因此其内部结构也存在差异,这就使得局部土壤往往会出现土质不均匀,厚度不相同的现象,那么建筑物一部分基础在比较坚硬的土质上,而其他部分却置于硬土层或者是软土层上,由于地基下卧软土厚度大,土壤中空隙多,自然水含量也比较高,同时也存在一些暗沟或者洞穴,因此在受到外力挤压的时候,必然会出现形变,从而导致地基出现不同程度的沉降。
2.2勘察因素
一些勘测人员在进行勘察的过程中,没有完全依照规定进行操作,例如:勘测钻孔不够深入,或者是位置存在误差,这样就会导致地质报告数据不够精确可靠。一些施工单位,也存在不勘测,盲目施工的行为。这些都会导致地基不均匀现象的出现。
2.3设计因素
不科学,不合理的设计也会导致地基不均匀沉降,例如:建筑物的长度过长,结构过于复杂;一些不规则的转角太多;或者是层高高差以及载荷的明显差异;没有适当今年新内阁沉降缝布设;建筑基础及其整体刚度不够;地基设计处理存在误差;邻近建筑物复合地基的影响等等。
2.4施工因素
没有严格进行检验工作;在排水方面的设计不合理;随便进行建筑物结构改造;墙体砌筑所使用的砂浆没有按照要求进行配比,从而导致强度不够,灰缝不饱满,拉结筋甚至不达标等
2.4.1施工技术方面。施工企业的路基施工技术选用不当。路基
施工技术在很大程度上决定着路基施工质量,因此,若是没有合理选择适当的施工技术,就势必导致施工质量出现问题。
2.4.2施工机械方面。施工机械对于整个道桥工程都有着举足
轻重的影响,例如道桥路基的压实,道桥路面的铺设等方面。尤其是在道桥路基施工中,必须采用施工机械对路基进行压实,若是选用的施工机械不合理,就极易出现大马拉小车,小马拉大车情况,从而使得道桥路基质量得不到保障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,若是施工机械的操作方面存在问题,也势必会影响道桥路基施工质量,因此,必须要求相关机械操作人员在施工过程中严格按照操作规程和相关要求进行。
2.4.3施工人员方面。施工人员的技术水平直接决定着道桥路
基施工质量。若是施工人员没有按照相关规范要求进行施工作业,就必然导致路基质量存在缺陷,从而引起路基沉陷问题。施工人员方面引起路基质量出现沉陷问题主要原因有:①施工人员自身素质和技术水平不足,质量意识低下。
2.4.4施工人员在施工过程中没有严格按照相关施工规定要求进行施工作业。
总而言之,在道桥施工过程中路基方面的质量控制是非常关键的,强化路基强度与稳定性,能够有效提高道桥整体质量,为人们的出行提供更加安全、和谐的环境。
2.5其他因素
地下水开采过量,房屋没有依照规定用途进行使用,随意增加其荷载以及振动,建筑物墙体的破损,这些都是导致建筑物结构产生形变以及不均匀沉降的原因。
3、软土地基造成道桥不均匀沉降的防治措施
3.1合理设置桥梁结构
(1)为了减小道桥工程的整体质量,我们可以采用轻质的材料与结构设计,以有效地降低整个道桥工程的总载荷。因为,道桥工程沉降的主要因素是底部的附加应力,如果附加的载荷越大,那么,其所产生的沉降情况也就越严重。而减少道桥工程的总载荷就是防治不均匀沉降现象出现的最为有效的方法。所以,为了最大程度地降低道桥建筑自身的载荷,我们可以在工程建设施工过程中采用轻质的建筑材料,同时,为了进一步避免工程的自重过大,我们还可以采用某些特殊的结构设计。
(2)我们还可以利用结构调整来切实提高工程的刚度,从而以进一步防治道桥的不均匀沉降。笔者曾从大量的实践报告中发现,如果工程的整体性强,刚度大,那么道桥工程所产生的不均匀沉降的概率也就越小。因此,为了有效地防治不均匀沉降现象的发生,我们可以增强工程项目的整体性与刚度。
(3)道桥工程地基的刚度对于不均匀沉降现象的控制也有着一定的重要作用,因此从整体上加强道桥工程建筑的整体性与刚度,能够切实地减轻不均匀沉降现象的出现。
3.2加强桥台软基处治的研究
对于引起道桥工程不均匀沉降现象的影响因素有很多,而其中桥台桩基施工的影响还是比较大。在进行桥台桩基施工时,如果在桩基成桩之前,施工人员没有对软土地基进行有效处理,那么在桥头填土时,就会对桩基产生一定的影响,从而导致不均匀沉降现象的发生。当前,我国处理道桥工程中软土地基不均匀沉降现象的方法有很多,但是,这些方法在实际使用过程中都存在着一定的局限性,因此,为了减少因为软土地基而出现不均匀沉降现象,我们还需进一步加强对桥台软基处治的分析与研究。首先,我们可以尽量地提前软土地基路段的施工时间,特别是桥台地段的施工时间,从而延长其预压时间,以最大程度地降低软土地基施工后的沉降量。再者,我们还可以切实根据施工地段软土地基的土质以及路堤填筑高度等,来采用不同的施打长度与密度,而对于邻近桥头的路段,我们可以适当加密其间距。
3.3保证勘测报告的准确
在道桥工程的建设施工之前,对于施工现场的地质勘测是一项十分重要的工作,其对于整个工程的设计、施工都有着重要的奠基作用,特别是在软土地基进行施工之前,我们一定要对设计、施工前的地质勘测报告进行审核,从而切实保证其数据的准确性。这样就可以最大程度地让设计人员与施工人员准确地掌握各项工程的施工情况,从而采取有效的措施来预防或是进一步防止软土地基对工程建设施工的所造成的影响,以进一步控制不均匀沉降现象的产生,切实增强工程的施工质量与安全。
3.4在道桥工程建设中使用有效的软土地基处理技术
(1)添加剂法
因为软土地质的表层为粘性的,所以,为了改善软土地基的压缩性能、强度特性以及保证施工机械的正常使用,我们可以在其中添加一定的添加剂,像是生熟石灰、水泥等。
(2)加筋施工技术
软土地基往往会因为自身的构造问题发生一定的位移现象,而如果我们在软土地基的土层当中,埋入一些耐拉性比较好的材料,使得两者在高强度摩擦力的作用下,渐渐形成一体,从而大幅度提高其的稳定性。但是又由于软土地基具有较低的变形性,所以,我们还需在软土地基中铺上一层沙子,以及施工用的工程材料,这种就可以在一定程度上提高软土地基的稳定性。
在软基处理过程中要充分考虑路基类型、基本状况、施工环境等因素,实施具体的处理工作。一方面,针对软土层的深浅,选择合适的处理方式。对于软土层较深且无砂层的地基,一般采用设置排水砂垫层的方法,使的软土基内的水不断的向外排出,从而加固地基,提高地基的稳定性。对于软土层较浅的地基,一般采用表层处理法进行处理。针对那些对地基承载力要求较高的,稳定性较好的公路,例如高速公路等,一般采用换填法,提高地基承载力,严格防止路基变形。另一方面,针对不同的道桥等级,进行不同程度的软基处理。一些道桥建设等级要求较低,在软基处理时,可以进行简单的路面的铺设,等到路基沉降完全后,再进行正式的路面铺设工作。对于那些等级要求较高的道桥来说,要充分考虑到路基高度、宽度等因素,要着重加大对软基的处理程度。再者,针对不用的施工环境,应用不同的软基处理技术。在软基处理过程中,要充分考虑施工环境的影响,尤其是地下水对施工的影响。如果地下水分过高或者过于活跃,就会使得路基的稳定性遭到破坏,故而针对这一问题,就要采取排水法,并对地基进行加固处理。
3.5进一步完善施工方案与组织设计
为了切实减少道桥工程中不均匀沉降现象的发生,我们还应进一步完善施工方案与组织设计。周密的施工方案以及明确的组织设计,对于道桥工程的建设质量与后期使用的稳定性都有着密切的联系,因此,我们在施工之前要对施工方案进行科学、合理的编制,同时,我们还需完善后期施工工作。再者,为了进一步增强道桥工程的建设施工质量,我们还应该引进先进的施工仪器与经验熟练的施工技术人才。
4、结束语
综上所述,软土地基与道桥工程建设施工之间存在十分紧密的关系,而提高软土地基施工质量及安全稳定性,才能确保道路桥梁工程实现预期设计目标。所以,要道桥实际施工过程中,使软土地基提高稳定性就要采取科学合理的措施,进而在道桥工程建设施工中避免产生不均匀沉降,使道桥工程施工质量得到明显提高。
参考文献:
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[3]刘磊.软土地基上储罐的沉降分析及整体可靠度计算[D].中国石油大学,2008.
论文作者:董其虎
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/20
标签:道桥论文; 土地论文; 路基论文; 工程论文; 不均匀论文; 地基论文; 现象论文; 《防护工程》2017年第20期论文;