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摘要:我国国民经济的飞速发展不仅带动了我国公路路桥工程的快速发展,而且在公路路桥的施工方面的要求也相应地提高了。然而在公路路桥施工的过程中,出现处理软土地基的情况非常普遍。因当前我国软土分布广泛的特点,软土地基的处理是公路路桥施工过程中的一大难题,笔者结合多年工作实战经验,阐述了路桥工程中如何更好地处理软土地基的不同方式,仅供大家参考。
关键词:路桥施工;软土地基;施工技术
1 软土地基概况
软土地基是指具有低强度、较高压缩量的软弱土层,绝大多数含有一定的有机物质,其具有高含水量、较大孔隙、强压缩性、弱透水性、强灵敏性等特点,软土土层的层状分布复杂以及各层之间物理力学性质差距较大,软土是由滨海、湖沼、谷地以及河滩等长期沉积而形成的抗碱强度弱的细粒土。
2 软土地基对于路桥施工的影响
在公路路桥施工建设中,地基处于最基础的部分,关系到路桥结构的稳定性。软土地基对于路桥施工具有一定的危害性。由于施工条件有限,许多施工单位对于软土地基的处理不到位致使地基出现许多问题,从而破坏路桥工程建设。
2.1 路面侵蚀问题
路桥路面主要是由碎石以及水泥等颗粒细料组成。而这些原料禁不起雨水冲击,大多在铺设结束后引发侵蚀现象,进而破坏原料自身的紧密程度。在雨天施工的情况之下,此类现象更加凸显,已铺设的路面在雨水的冲刷之下会逐渐松散,从而影响往后的路面稳定性。
2.2 路面沉降问题
在路桥建设过程中,路面沉降问题是最常见的通病之一,路桥施工单位在施工过程中因操作不当等因素导致一系列问题而未及时采取相应的解决措施进行处理,从而导致施工质量严重下降。部分施工单位由于施工技术缺乏,未能较好地控制路基工程的压实度,致使工程的稳定性下降。由于在路桥过渡段结构排列不科学,在桥头出现的跳车现象,既不舒服同时也会影响出行安全,甚至会引发桥头搭板坍塌断裂。与此同时,环境因素引发路面沉降问题也不容小觑,路桥过渡段经雨水侵蚀,导致路堤填土流失、强度减弱,进而导致路面沉降现象发生。
3.路桥工程软土地基施工
首先,旋工设计。在施工设计阶段,对于地基处理的范围要一个明确的了解,加强对路基顶面宽度的控制处理,预防地基的沉降,并要处理好填土坡面下方部位,确保地基的稳定性。做好排水砂井的设计,可以先通过假定法,设定出砂井直径以及排水范围,进行沉降和稳定数据计算,修正完善相关数据,然后确立改良的范围以及施工方法。
其次,施工工艺。一、在进行施工之前,首先要在地表面铺设一层砂垫层;二、确保填土内不可以有较高的地下水位,可以通过设置相应的排水沟进行处理;三、进行排水砂井的打入,对于这一阶段的施工,基方法较多,如:射水式、振动沉桩式、袋装式以及打入式等。但是在注意的一点,无论是以何种方法进行施工,一定要将沉入深度控制在15~20m范围内,否则,就会增加工程施工的费用。
第三,粉喷桩加固施工。一、在施工之前,要做好准备工作,如土工试验报告、工程的地质报告、原地面的数据表等技术资料。二、清除地面障碍,整理施工场地。比如:要用粘性土对低洼场地进行回填;采取有效的措施保证施工机械的稳定;要铺设碎石垫层或者是砂土,满足机械的行走。三、做好机械组装,准备好施工机具。四、通过施工的各项参数以及施工设计要求,确定施工工艺,并且在进行试桩试验,确立搅拌速度、提升速度、喷气压力以及钻进速度等。一般情况下,试桩应为5根。
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4、软土地基表层施工处理
在表层极为软弱的情况下,要进行表层处理,从而有效地预防地基的局部变形,保证地表强度的提高,促进工程顺利施工。一般来讲,主要包括以下几种施工方法:
首先,表层排水法。表层排水法主要适用到含水量高但是土层质量好的软土地质。具体做法:在填土之前,开挖沟槽,使得地表水排出,降低地表层的含水率,在回填时,要采用透水性较好的碎石或者是砂砾,与引同时,还要加强对回填土沉降变化的观察,使得地基的材料构成得到改善,地基架构质量得以提高。在这个过程中,还要尽其可能地加密沟槽间隔,沟槽构造尺寸深度要控制在0.5~10m,宽度在0.5m最为适宜。
其次,铺垫材料法。铺垫材料法主要用于不均匀的地基土层。具体做法:在施工中,先进行材料的铺设,然后通过材料的拉抗力和抗剪力,满足施工机械的通行,确保地基的稳定,减缓地基的变形。通常情况下,所用到的铺垫材料为:土工布、化纤无纺布、玻璃纤维格栅等。
第三,砂垫层法。砂垫层法主要用于地基含水量大但软土层极薄的情况下。具体施工程序:结合工程施工中机械的重量,铺设0.5—1.2m厚的砂垫层,使得软土层固结,提高地基表层强度,而且还可以排水。
第四,添加剂法。这种方法主要用于表层为粘性土的地基,主要是通过一些添加剂的渗入,保证机械的通行,提高地基的强度,并使得地基压缩性能改善,促进土体的稳定。通常主要用到的添加剂材料为:熟石灰、生石灰和水泥等。
例1,某路段出现了软基问题,分析造成该段软基的原因,主要是地下水位高,因此提出了设置砂垫层的处治措施,设置砂势层的厚度为60cm。经实施后,效果较好,解决了路基松软的问题。
例2,某高速公路路段,经过一个废弃的鱼塘,出现了软基问题。现场调查淤泥深度为3m~4m,决定采取抛挤片石法,再在上面铺一层50cm的砂垫层,砂垫层上面再铺筑透水性良好的砂砾土50cm。由于该处片石较经济,通过合并处治后,取得了很好的效果,同时费用也比较低廉。
由前文的介绍和案例可知,进行软基处理应因地制宜,搞清软基成因,再提出解决措施,并尽量降低处治成本。有条件的地方,对软土地区的公路路基,应提前进行土方作业,采用加载预压的方法,使其自然沉降而趋于稳定,然后在稳定路基上铺筑路面,通车运行。这样可节省许多处治费用,降低公路造价。但从我国目前公路基本建设的情况看,凡应上马的工程项目经上级批准立项后,才能拨款进行征地拆迁,一旦开工就要尽快完成使用。而采用自然沉降法,工期需延长,同时还必须超前对软基地段做出施工安排,使得经费要先拨、征地拆迁要先办才能顺利进行施工,达到预期目的。因此,采用自然沉降法,方法虽好,但往往难于付诸实施。针对目前我国基建程序的具体情况,笔者建议:一方面,在高等级公路建设项目上开展一些试点工程,使采用自然沉降法的能顺利实施,摸索出经验,再逐步推广,这不失为一项既有创新又有实际经济效益的举措;另一方面,对软基的处治技术,应投入一些资金进一步研究,以找到更新、更好、更快、更经济的方法。
结语:
随着科技的飞速发展,软土地基的处理技术也日益进步,对于机械设备、施工工艺以及现场检测等问题的处理也取得了较大突破。在进行软土地基处理之前,各个建设施工单位以及部门要对软土地基场地进行勘察,并且进行精心设计与反复探究,进而依据实际情况选择合理科学的处理方法,增强软土地基的稳定程度与土地承载力,并且在此基础之上进行不断探索,探究出新的工艺技术,从而在投入较低成本的基础之下,达到最佳效果,在保证施工质量与安全的基础上进而创造出良好的经济效益以及社会效益。
参考文献
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论文作者:罗锦鹏,王金甲,胡浩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/9
标签:地基论文; 土地论文; 表层论文; 路基论文; 土层论文; 路面论文; 公路论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;