摘要:路桥工程关系着广大交通参与者的日常出行和交通运输,处理不当不仅会造成出行不便,甚至可能会造成生命及财产损失。不合格的路桥工程会成为人们生活的安全隐患。在路桥工程施工过程中,能否对软土地基处理得当,直接决定着路桥工程的投资效益和工程的质量。由此可见,软土地基的处理是路桥工程能否顺利开展的基础。
关键词:路桥工程;软土地基;施工技术
1.软土地基可能会对路桥工程中路面造成的影响
对于路桥工程来讲,地基是承载地基以上的所有荷载的重要基础,地基情况的好坏能够直接影响到公路的稳定性。当前,由于施工条件的限制加之软土地基本身所特有的一些特点,致使很多施工单位都不能够有效地解决关于软土地基的问题,最终导致了公路或桥梁的路面遭到破坏、线路下部结构沉陷等情况,通过对软土地基所出现的问题进行分析我们发现,它所造成的破坏主要体现在以下几个方面:
首先,沉降现象。对于公路和桥梁来说,其具有很大的车流量,这样的情况再加上软土地基的不稳定性,就会导致公路或桥梁的线路下部结构出现不均匀的沉降现象,致使公路或桥梁不能够正常运行。
其次,侵蚀现象。路桥工程中,路面上所铺设的石、砂以及水泥等路面结构在使用的过程中会受到风雨的冲刷,继而在风力或雨水的浸泡、冲刷作用下出现侵蚀现象。这样的情况会严重的破坏路面的结构以及材料的紧密性。
第三,硬化现象。在路桥工程施工的过程中,如果软土地基的处理材料的混合比例不能够符合软土地基的标准,就会导致软土地基出现硬化的情况。造成这样情况的主要原因就是因为混合使用的软土地基的处理材料能够影响软土地基的内部结构的稳定性。
2.软土地基施工时要遵守的原则
施工前,施工方要认真地对现场进行勘察和进行土工试验检测,了解其特征和强度,并根据观测和检测的相关数据指标,对照设计文件提出的处理方案是否妥当,如若与设计文件相差较大应及时提出修改意见,确保处理方案经济、合理、有效、切合实际。
制定合理的施工计划。对软土地基施工前,应根据当地的气候条件、现场的作业环境、所用材料的数量和质量及施工机具的数量、性能等因素制定详细的施工方案和施工计划。在安排施工计划时要先考虑非雨季施工,机械作业要考虑各个工序之间的协调配合,尽量缩短工作面暴露的时间。
严格施工控制。在施工过程中施工方严格按照设计文件及施工技术规范的相关要求进行施工,各监督管理部门也要加强现场的监督管理,并做好相应的施工记录,确保施工顺利进行。
加强监测力度。在施工中,做好相应的沉降观测点和水平位移观测点,定期进行观测,并对所观测的数据进行整理分析,以结果来判断地基是否稳定,避免出现意外事故。
3.路桥工程施工中软土地基处理技术
3.1表层处理技术
(1)是砂砾垫层技术。该种技术适用于含水量较大且上部土层较薄的软土地基,具体是指将厚度处于0.5~1.2m范围内的砂砾垫层铺设在软土地基上,一来用于固结软土,发挥浅层排水效用,二来作为地下排水层,实现填土水位的降低。若采用机械施工,应将机械自重、碾压压力、地基强度、偏心程度等考虑在内,最好设置放样板,用于保证铺设均匀。
(2)是表层排水技术。该种技术适用于含水量较大但土质较高的软土地基,为防止路面发生积水现象,往往在沟槽开挖环节对其作排水处理,顺畅地将积水排至地基表面,既为施工机械顺利通行提供了保障,也在一定程度上降低了地基的含水率,为进一步彰显盲沟的功效,适宜采用碎石、砂砾等透水性好的材料用于沟槽回填。
(3)是渗入添加剂法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该种技术适用于以粘性土为表层的软土地基,在具体施工中,通常选用水泥、熟石灰、生石灰等石灰类材料作为添加剂,通过加以厂拌或现场拌合,将其渗入于粘性土中,用于改善软土地基的强度特征和压缩性能,保证施工机械正常行驶,同时使之形成团粒以减小土壤含水率,从而固结土质,提高土体的稳定性能。
(4)是敷垫材料技术。针对因软土地基土层不均而引发的局部侧向变位或沉降,建议借助土工布、玻璃纤维格栅、化纤无纺布等敷设材料的抗拉性能和抗剪性能,实现填土荷载的均匀支承,以此缓解局部侧向变位和沉降,改善地基的承载性能,便于施工机械顺利通行。
3.2加固处理技术
(1)是竖向排水技术。该种技术常见于软土地基事先完成固结沉降的过程中,即通过垂直排水桩的设置,用于缩减排水距离,实现排水固结,增加地基的抗剪强度。通常该种技术常与缓速填土或加载法结合使用,在粘土均匀、厚度较大的软土基层处理中效果显著,但要求明确排水距离、砂井直径、改良范围等,并严格计算地基沉降数据,以此提高施工效果,切实提高地基的稳定性能。
(2)是加载技术。为防止填土临近或之上的构造物和路面或者填土内部的构造物出现沉降,可借助加载技术提前沉降软土地基,以提高地基的强度。其中施加总压、减少土质间隙水压用于改善有效应力是常见的加载方法。如在实施填土荷载时,既包括填土加载,也包括地面铺砂、降低地下水、大气压加载,而在选用填土加载方法时,必须使软土地基处于稳定状态,若选用的为大气加载技术,必须符合地基适应性的限制条件,但因上述方法耗资较大,故很少单独使用。
(3)是粉喷桩技术。通过搅拌原状土和粉体物质等加固料,借助理化作用使其形成强度较高的混合柱体,用于增强路堤的强度和稳定性能。但在具体施工中应基于完整而科学的技术资料、地质报告、试验报告、粉喷桩桩位图、加固深度要求、地面高程等数据,保证施工场地平整,如果场地难以满足机械正常行驶,可对其铺设碎石垫层或砂土垫层,若场地较为低洼,建议采用粘性土进行回填,若地表过软,则必须采取措施防止机械失衡。为切实提高地基的强度和稳定效果,应借助5根试桩确定钻进速度、搅拌速度、提升速度、单位时间的喷粉量以及喷气压力等,并杜绝使用结块变质、受潮的加固料。
(4)是抛石挤淤技术。若软土地基处于洼地,因其一般处于水下致使难以更换土壤,或者因淤泥含量较高,造成土壤透水性差、压缩性高,一旦处理不当,极易造成地基失稳或沉降过量,针对这种现象,可借助抛石挤淤技术改善地基的稳固性与强度。如侧向挤压桩孔,夯实紧密灰土封层,以及将砾石、砂石等材料填至成孔中并加以适当的挤压,以此使其形成具有较强稳固性能的砂石桩体。此外硅化法、电化学加固法在加固软土地基中也有一定的效用。
3.3涵洞处理技术
涵洞及其通道与路堤一样涉及填筑环节,但应在桥台的前后位置均加以填土,或者使用砂砾等具有良好透水性能的材料用于填充桥台后背;为实现涵洞加速固结,以避免行车后出现较大沉降,建议在桥头两侧80~100m范围内以及人工构造物处进行超载预压操作;为提高地基的负荷能力,减小桥台与路堤的沉降差,可经合理测定在桥台附近的一定距离内借助旋喷桩、粉喷桩、砂桩等固结地基,提高地基的稳定性;而在构建涵洞和通道时,可将其施工成钢筋混凝土的箱型结构,并适当拓展基础,在改善其强度的同时,也便于操作,降低成本;若路堤过高,下部地基沉降量大、时间过长,且软土过厚,处理费用较高,此时一般的改善措施难以奏效,建议降低改造成桥梁跨过方式,如京津唐高速公路中的软土地基,就将超过6m的路堤设置成了桥跨通过,事实证明,该种措施可行。此外迫于工期压力,普遍采用真空预压技术用于争取时间,其通常在桥头路堤中广泛应用,采用该种技术,不仅利于迅速沉降软土路基,而且可以提高地基的承载性能,效果显著,但考虑到其不适用于北方冰冻季节,且造价过高,故应予以综合考量和慎重选择。
4.结语
如上所述,地基处理是一项技术性的工作,在实际的路桥施工过程中,合理的技术方案还需落实到技术措施和施工质量的保证上,才能获得地基处理预期的效果,这不仅要求认真制定技术措施和技术要求,保证施工质量,还要进行施工质量检验和现场检测与控制,监视地基加固动态的变化,控制地基的稳定性和变形的发展,检验加固的效果,确保地基处理方案顺利实施。
参考文献:
[1]刘梧桐.路桥施工中软土地基的处理方法[J].交通建设.2014(8):264~265.
[2]闫青.路桥软土地基施工的技术探讨[J].工程技术.2015(15):60.
论文作者:李木桂
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/17
标签:地基论文; 土地论文; 技术论文; 路堤论文; 强度论文; 性能论文; 材料论文; 《基层建设》2017年4期论文;