高速公路桥梁施工中的地基处理技术分析论文_伍鹏

高速公路桥梁施工中的地基处理技术分析论文_伍鹏

中铁七局集团武汉工程有限公司 湖北省武汉市 430071

摘要:高速公路施工工程具有施工周期长、工程任务多,投资金额大等特征,所以必须保证工程的施工质量,否则会造成巨大的损失。在高速公路施工中经常遇到软土地基施工,这不但会加大施工难度,也容易影响工程质量。因而,采用合理、有效的软土地基处理技术,对提高高速公路建设质量具有重大意义。

关键词:高速公路;桥梁施工;地基处理

引言

高速公路在设计与施工中,经常要穿越软土地基。软土地基承载能力差,处理不当后期会出现很多问题。为了有效提高软土地基的荷载能力,可采用换填法、排水固结法、密实法等方法对其进行加固处理。设计与施工中应结合施工现场实际情况,正确选择加固方法,并在施工过程中进行严格质量控制与检测。

1加强高速公路桥梁施工中地基处理的重要性

在高速公路桥梁施工建设中,地基处理技术是十分重要的。地基是高速公路桥梁施工的基础,也是重中之重。从宏观的角度来看,地基作为高速公路桥梁施工的基础之所在,建设好地基才能更方便、高效地进行后续的建设工作。那么高速公路桥梁施工中如果地基处理水平没有达到标准线,则不但能影响到整个高速公路桥梁施工工程质量,还能直接降低企业的经济效益和业主的投资效益,并且对整个公路的使用寿命、使用安全存在着巨大的隐患问题。所以在新时期背景下的高速公路桥梁施工企业必须根据我国交通事业的发展需求,将自身的专业技术水平提升到一个新的层次,才能做好高速公路桥梁施工中的相关工作,才能提升企业的核心竞争力,从而在科学发展观的道路中对我国交通事业的发展起到一定的贡献作用。

2软土地基在高速公路施工中的特点

2.1透水性不强

软土虽然有着较高的含水量,但透水性不强,尤其是垂向透水性能更差,不利于地基固结排水。在软土地基处理中若采用堆载预压法,则其处理时间会较长且预压荷载会逐渐增加,每级荷载地基有较强的稳定性。若荷载加载速度过快,则会破坏软土地基。

2.2抗剪强度低

公路软土地基的抗剪强度很低,一旦受到外部环境扰动或振动,土体结构就会遭到破坏,影响路面抗剪强度,导致地基不同程度地出现沉降和侧向滑动等问题。

2.3不均匀路基沉降现象

在环境变化影响下,软土会在不断的沉积中出现微层理构造。软土中间有一些粉土或砂层,这些夹层有助于减缓沉降与凝固软土。经实际工程综合对比,发现软土沉降量相对较小,会造成不均匀路基沉降。

3高速公路工程施工中软基处理技术应用不当存在的问题

3.1抗渗能力无法得到有效控制

高速公路工程施工中软基在处理过程中,存在的一个较为明显问题则是软基处理技术应用不当从而导致软地基在处理之后,在长期运行中同样软地基渗水能力还是较为高的,对工程地基产生了不利的影响作用。软基各种处理技术应用过程中,技术应用是否具有效果重要衡量指标则是软基的抵抗渗水能力是否满足工程建设需求。但是,当前软基处理施工技术的防透水性能无法得到有效控制,而实际施工中软土土质颗粒之间的密度小、空隙小,渗水能力较大,一旦产生较大的渗水问题,那么地基将会产生严重的沉降现象,从而影响了高速公路工程地基的稳定性。据相关研究发现,当前高速公路工程施工软地基的竖向渗透系数达到大100左右,将会影响整个软土基土层水质的有效排放,影响到软土基的强度和硬度。

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3.2针对压力的感应能力未能有效控制

高速公路工程施工中,如果遇到软地基,软地基的一个很大特点则是对来自上层压力的感应能力比较强,一旦承受超过自身的极限压力,软地基将会产生明显的收缩和沉降。压力变化主要来自土层层面,一旦压力超过了软土基的承受能力,软土基的土层构造会发生变化,而且此种变化无法在短时间内进行改变,如果持续施加压力,会导致土层结构变化更加明显,最终土层结构无法挥发,降低了土层的耐受力,导致软地基的软弱状态充分呈现,以此给公路地基稳定性建设产生许多不良影响。

4高速公路桥梁施工中的地基处理技术

4.1换填法

换填法通常应用于软土路基较浅或软土分布较少的情况,具体主要内容包括:1)抛石挤淤法。抛石挤淤法是在路基底从中部向两侧抛投一定数量的碎石,将淤泥挤出路基范围,以提高路基强度,碎石宜采用不易风化的大石块儿,粒径一般不小于0.3m。抛石挤淤法一般应用于土层厚度小于3m,排水条件不好的低洼地带,机械无法进入或表面存在大量积水无法排出的情况;2)爆破排淤法。爆破排淤法的装药量与埋深是控制排淤效果的关键,一般在装药量相同的前提下,埋药深度越大排淤效果越到位,爆破参数的调节需要注意以下问题:首先,应尽量提高每次爆炸药量的配比,但避免对周遭环境造成恶劣的影响,装药预埋时,应尽量将药包埋至土层内以确保装药效果;其次,为提高清淤效果,应尽量增加块石堆压以提升爆破强度;最后,每次爆破清淤的强度要控制合理,避免一次性施工;3)开挖换填法。开挖换填法的施工过程中,要将软土全部清除,更换为承载力和稳定性较强的灰土、砂土以及水泥土等土体,然后进行换填、压实,保证路基土壤的稳定性与压实度。

4.2排水固结法

排水固结法是通过在软土地基上施加荷载,将软土地基中的水分通过人工设置的排水通道排出,降低土体的孔隙率,提高土体的密实度和强度,进而达到提高土体强度、减少沉降的目的。这种方法适用于含水量较高的淤泥质或者粘土性质的地基,这里介绍真空预压法和砂井预压法。

4.3深层处理分析

软土地基的深层处理,主要通过振动或挤密技术来让深层土变得密实,其施工方式主要使用打桩机将砂性土不断冲击,在振动成孔和砂料灌填之后形成桩体。在整个施工过程中,随着周围砂性土的不断密实,周边土体的密度得到有效提升,整个路段的地基稳定性也得到改善,这不仅增强了路段的承载能力,还可以有效防止软基地段出现地基沉降的问题。此外,还可以通过水泥搅拌桩加固的方式,将水泥作为物理化学反应物质,利用相关设备注入软土地基。在注入过程中,需要不断地上下搅拌,让水泥与软土之间发生充分的水解化学反应,从而使所在路段软土地基稳定性得到提升,土体整体强度也得以增大。当前较为常用的软土地基深层处理方法主要有干法和湿法两种。此外,根据实际施工路段的软土特征,如:当其软土含水量>30%且塑性指数>10时,可以考虑选择粉喷法[5]。

结束语

综上所述,高速公路桥梁高墩施工是整体施工中的一项非常重要的基础施工,要认真研究其施工的顺序以及施工的技术要点,这样才能在复杂且施工难度大的工序中避免一些不必要的问题,在实际施工中,要结合工程的实际情况,选择合适的空心墩施工技术,因地制宜的进行科学合理的施工,在保证质量的前提下,提升施工的效益。

参考文献

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[2]李茂英,曾庆军,莫海鸿,廖建春.高速公路拓宽工程沉降控制复合地基优化设计[J].岩土力学,2008(02):535-540.

[3]潘国强.高速公路改扩建工程中路基加宽方式及其特点综述[J].公路工程,2007(05):34-38.

[4]何结兵,洪宝宁,丘国锋.高速公路CFG桩复合地基褥垫层作用机理研究[J].岩土力学,2004(10):1663-1666.

[5]高翔,刘松玉,石名磊.软土地基上高速公路路基扩建加宽中的关键问题[J].公路交通科技,2004(02):29-33.

[6]黄宁.软土地基处理技术在高速公路工程中的应用研究[J].工程建设与设计,2015(11):49-51.

论文作者:伍鹏

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/7

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