摘要:软土地基处理是公路路桥施工工程中的重要组成部分,良好的软土地基处理工序可以为整个公路工程的后续开展提供良好的基础保障。随着工程施工设备的不断完备以及施工技术的不断进步,我国在公路路桥施工中的软土处理已经取得了明显的进步。
关键词:公路路桥施工;软土地基;处理技术;应用
引言
路基是公路的重要组成部分,是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,承受由路面传来的荷载,应有足够的强度、稳定性和耐久性。由于公路地质、地形的特殊性,沿线路基下经常存在软土层,在该软土地基上修建道路时,有可能因地基承载力不足或差异沉降过大而失稳,影响道路的正常使用功能。
1.路桥软土地基施工技术的现状
在我国建设项目中,经过对国外先进技术的研究和借鉴,施工人员通常采用置换法和排水固结法来修建路桥基础,建设了一大批国内公路桥梁工程。然而,由于我国大规模公路建设是改革开放后进行的,我国土地辽阔,地质结构和气候条件的巨大差异也使得我国的实际工程建设过程千变万化,无法用固定的方法去进行软土地基处理。然而,在我国的公路桥梁建设过程中,大部分的施工数据和施工技术都是来自先进国家的施工经验;在技术方面,没有对我国施工地区的实际地质进行现实分析,相关施工人员在施工工艺和业务能力素质上也存在差异这也使得公路桥梁施工中的软土地基处理技术与实际状况不相适应,导致软土地基处理技术没有达到相应的预期。工程师和建设者应对公路桥梁施工的区域地质、气候等相关条件进行现场检查和施工技术创新,制定相应的软土地基处理加固技术,使得地基承载力达到相应要求。
2.公路桥梁建设中软土地基施工常见的问题
2.1软土薄厚不均,性质差异造成路桥工程地基承载力下降
由于软土地基的组成比较复杂,路基结构上、下层软土性质存在差异,上下层厚度不均匀,公路桥梁在实际施工中的承载能力也会参差不齐。地基是路桥工程施工的基础,如果软土地基没有做好相应的技术处理措施,就会大大增加了公路路面沉降的风险,整个工程的施工质量和性能也会有巨大的差异。由此可见,为了防止道路桥梁沉降,降低沉降率,提高公路桥梁工程建设的整体质量,必须以改善软土地基状况为前提,通过对软土地基内在不利因素的研究,制定有效的处理措施,以增加稳定性、减小沉降量或加快沉降。
2.2压实能力不足引起路基强度性能降低
路基碾压压实施工在公路桥梁工程中是一种普遍做法,但软土地基含水量过高,给压实施工带来了严重的困难。目前,软土地基的压实施工不仅操作难度高,而且施工人员对其重要性也不够重视。路桥工程软土地基压实施工效果不理想,压实度达不到要求,从而大大降低了路基强度,引发生产质量事故,进而造成不可估量的后果。有关部门有必要对施工人员进行有效的知识培训和理论指导,采取相应措施加固处理软土地基,加强碾压压实,达到设计压实度,满足设计地基承载力以达到规定质量要求。
3.公路路桥施工中软土地基处理技术应用分析
3.1软土层地基砂垫层法的应用
在公路桥梁施工过程中,施工人员可以在软土地基上铺设砂垫层。由于砂石的特殊性能,可以大大提高公路桥梁基础的承载力,减少沉降量,同时砂石层也可以增强公路桥梁工程地基的排水固结能力,从而有效地避免了路面不均匀沉降及裂缝的出现。一般砂垫层厚度应在0.6~1.0 m之间,砂粒宜用中粗砂,级配良好,性能优异,才能达到最佳的处理铺筑效果。
3.2软土层地基换填法的应用
在公路桥梁施工过程中,置换法非常适用于浅层软土地基的处理,是一种非常常见的软土地基处理技术。在施工过程中,施工人员的第一步是挖出公路桥梁软土地基下面较浅的软土,用一些坚硬的、化学稳定的材料代替。这些材料通常是强度较大的建筑用砂、碎砾石等。换填工作完成后,必须进行后期压实处理,才能有效地提高公路桥梁的施工质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.3软土层预压法的应用
堆载预压,挤出土中过多的水,挤紧土粒,提高承载力。这是利用饱和软土在荷载作用下排水固结,抗剪强度得到提高,从而达到加固的目的。为了缩短预压时间,加设砂井竖向排水通道或铺设砂垫层,效果更好。利用路基填土自重压密地基,不需另备预压材料,所以沙井堆载预压法是一种经济有效的方法。适用于容许工后沉降标准较低或路堤填土高度不大的一般道路。在工期较严、预压时间较短时,也可采用超载预压的方法来加快预压期的沉降量。作为预压或超载预压的荷载材料宜为路堤材料。
3.4排水处理
软土地基的排水处理主要是排出软土地基中的过量水分,以提高地基的强度和承载力,避免在使用过程中发生塌陷。竖向排水法是在地基内设置竖向排水井,缩短排水距离,加速固结排水。竖向排水材料可用砂(砂井排水法)或预制芯板(芯板或芯带排水法)。
砂井排水法可采用打入式、振动式、螺旋钻式、射水式或袋装式等方式施工。砂井可按三角形或正方形布置。布置在路堤边坡下地基内的砂井,主要改善稳定性,而布置在路基顶宽范围下地基内的砂井,其主要改善效果是固结沉降。芯带排水法为用纸板、纤维或塑料等预制成的带板代替砂做成竖向排水井。这种方法造价比砂井排水法低,施工速度快,施工管理简单,对地基扰动小。
3.5水泥固定处理
在路桥施工过程中,可能会遇到较厚的软土地基,因此可以采用水泥固定法加固软土地基的承载力。水泥固定法是将水泥、砂土和水按一定比例混合成的密实桩体放置进预先用锤击、振冲、爆破等方法打成的孔洞中,并与桩间挤密的原土共同组成复合地基,水泥固化法中的密实桩体是通过置换地基土,加速排水固结及应力集中作用的方式,来提高地基强度,减少沉降量,从而实现对软土地基的处理。该处理方法具有明显的特点,使用寿命长,能大幅度提高软土地基的稳定性,采用的方法较为合理,最重要的是其性能良好。
3.6软土层地基挤密压实法的应用
压实法的原理是通过压实和挤压软土地基,减少软土地基的裂缝,加快软土地基的排水速率,从而提高地基的承载力,提高地基的稳定性。方法主要包括两种:
(1)石灰填塞压实法。该方法的主要原理是利用粉煤灰、石灰等强吸收材料填充路面,利用加固材料的吸水消解和生成水化物等,降低周围黏土的含水率,从而有效地提高了地基的承载力,减小沉降,同时大大缩短施工周期。
(2)强夯法。该方法的主要步骤是利用压实机械和道路压实设备对软土地基进行反复夯实。该方法能有效地减少地基土中的空隙,从而达到提高路面承载力的目的。
4 软土地基处理中应注意的问题
在对软土地基进行处理的过程中,必须要注意以下几个问题:
1)施工之前必须对该地区的软土地基进行充分的研究,了解该地区的地质状况与水文情况,制定出相应的软土地基处理方法;
2)对路桥工程周围的环境进行充分的评估,与周围环境相结合,设计出合适的方法,与周围环境形成一个整体;
3)为同时解决软土路基沉降、稳定性或加强某一种软土地基处理技术的效果,一般不单独采用一种方法,而是采用多种方法同时采用,以发挥各种方法的特长,不过要注意各种方法的使用注意事项,避免多种地基处理方式在施工上出现相互干扰或作用上的相互抵消;
4)最后是对施工材料进行检验,加强质量控制,保证物有所值。
5.结语
公路桥梁软土地基处理是公路路桥工程建设的基础。在施工过程中,施工人员首先要全面了解公路桥梁软土地基形成的原因,其次要掌握相应的处理原则。最重要的是增加新施工技术在路桥基础施工过程中的应用,根据不同的情况,根据实际情况,综合利用各种施工技术,选择合适的处理技术,从而提高公路桥梁建设工程的整体质量。
参考文献:
[1]陈浩,谷令娜.浅析路桥施工中软土地基的处理方法[J].黑龙江科技信息,2014.
论文作者:苏中松
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签:土地论文; 地基论文; 公路论文; 预压论文; 桥梁论文; 方法论文; 压实论文; 《基层建设》2019年第1期论文;