道路桥梁建筑施工中软弱地基的处理方法 李美平

发表时间:2020/6/17   来源:《基层建设》2020年第6期   作者:李美平
[导读] 摘要:随着我国国民经济的不断增长,在道路桥梁等基础设施上的投入也变得越来越多,导致了道路桥梁工程数量大幅度增加。
        山东黄河工程集团有限公司疏浚工程处  山东济南  250101
        摘要:随着我国国民经济的不断增长,在道路桥梁等基础设施上的投入也变得越来越多,导致了道路桥梁工程数量大幅度增加。软弱地基是道路桥梁建筑施工中的一种普遍现象,如果没有做好地基处理工作,会导致道路在后续使用过程中出现坍塌、裂缝等公路病害,严重影响道路的使用寿命以及行驶安全性。为了获得良好的道路桥梁建筑施工效果,要求各施工企业能够做好软弱地基的有效处理,促进道路桥梁工程建设工作的有序开展。
        关键词:道路桥梁建筑;软弱地基;处理方法
        引言
        软弱地基是公路施工中的常见地基类型,含水量大、承载力低,不能满足施工需要。作为施工单位,在软弱地基处理过程中,应详细开展施工现场调查,然后制定科学合理的施工技术方案。严格按要求开展工程建设,从而提高软弱地基处理效果,增强公路承载力,确保施工效果,使其更好地满足车辆通行需要,降低养护维修费用,延长道路桥梁工程使用寿命。
        1道路桥梁施工软弱地基特点
        1.1流变性
        流变性主要是指在一定的持续荷载的作用下,土体产生的变形随时间而增加的特性,导致软土的强度远小于瞬时强度,对边坡、堤岸等结构的稳定性非常不利。由于道路施工对路面承载力要求较高,相关部门需要提高软弱地基的流变性,避免在更大压力的作用下,公路路面出现变形问题,为后期工程建设留下一系列安全隐患。
        1.2含水量高
        软土层的含水量较大,并且含有大量黏土和淤泥质土,周围聚集负电荷较多致软土层极易吸收空气中的水蒸气,直
        接增加软弱地基的含水量,使软土层的孔隙不断增加。在我国南方地区,受降水集中的影响,空气中的水蒸气不断增加,尤其是软弱地基的含水量越来越大,对软弱地基的稳定性带来了很大影响,使道路桥梁施工面临着很多困难。
        1.3高压缩性
        由于软土的孔隙比大于1,含水量大,容重较小,土中含大量微生物、腐植质和可燃气体,导致软弱地基的压缩性较高,长期不易达到稳定状态,严重影响了工程的稳定性。
        2道路桥梁建筑施工中软弱地基的处理方法
        2.1排水固结施工技术
        采用排水固结施工技术处理道路桥梁软弱地基,能够使软土层保持干燥,减少软土中所含水分的影响,避免土层出现软化,并缩小土层颗粒间隙,确保路基整体的稳定性。在使用排水固结方法时,首先要关注排水系统的设置,其次要合理选择排水加压设备。应用排水固结施工技术,对道路桥梁原自然地面施加压力,将软土层中所含的水分、杂质等排出,确保软弱地基能够持久耐用。排水固结法能解决软黏土地基的沉降问题。可使地基的沉降在预压期间基本完成或大部分完成,保证建筑物在使用期间不会产生过大的沉降和沉降差。同时,还可增加地基的抗剪强度,提高地基的承载力和稳定性。要根据现场实际情况、地质资料和设计要求,选取合适的处理方式。砂垫层砂料宜采用中粗砂,一般厚度为30~50cm。也可加设碎石盲沟,以连接砂井,引出砂井中的渗流水。一般在排水系统中设计砂井,或选择塑料排水板进行排水。将钢套管通过打桩机的打压进入软弱地基当中,或将水资源以较大的注水压力注入路基当中,使路基形成一个符合设计规划的孔洞,选取合适的中粗砂作为施工原材料,均匀地将砂子注入孔洞中,使公路软弱地基当中形成较为坚硬的砂柱,便于公路软弱地基进行自动排水。

目前,我国很多公路软弱地基的施工使用砂袋作为填充砂土的装置,这在很大程度上减少了施工团队的资金成本,避免了施工原材料的浪费,并且使施工更加简单,便于监管和保证质量。使用砂袋进行砂土填充,可以使砂柱不会因外部环境的改变而出现变形,也不会由于长期的使用而使排水性能降低;因便于操作、施工速度快、适用范围广、造价低,现在越来越多项目使用塑料排水板作为竖向排水系统的组成材料,以便软土层中的水分可以通过塑料排水板尽快渗出,使排水系统可以长期运行。预压荷载多采用堆载加压和真空加压,真空加压是在砂垫层的表面使用塑料薄膜进行覆盖,覆盖必须保证密封性良好,并且合理地利用抽气泵等装置将塑料材质排水通道中的空气尽可能排空,使排水管道受到良好的保护,最后利用大气压彻底处理软弱地基当中的水分,切实保证软弱地基的持久耐用。施工过程中要进行观测及检验,并做好记录。
        2.2粉煤灰碎石桩加固施工技术
        在道路桥梁建筑施工过程中,粉煤灰碎石桩加固技术是处理软弱地基条件的常见方法,相关施工人员将碎石粉煤灰以及石屑等材料进行充分搅拌,有效提高混合材料的强度。在道路软弱地基施工过程中,通过使用该混合材料进行垫层,可以有效提高道路技术结构的稳定性。通过该项软弱地基加固技术的有效应用,可以充分保证道路地基结构的承载力得到明显的提高,并且整个施工流程相对比较简单,施工效率和施工效益都得到了全面的提高。通过该项软弱地基加固技术的有效应用,不但可以节省大量的工程施工原材料,并且对周围环境所产生的污染较小,但是这种加固技术也存在相应的问题,比如,在混合料的浇筑工作中经常会出现管道堵塞问题,尤其是使用泵送混凝土的方法,由于会产生较大的施工压力,会产生比较严重的爆管事故,产生爆管事故的主要原因是由于粉煤灰碎石的提高速率相对较慢,在规定的时间范围之内无法将混合材料充分输出。除此之外,由于大部分的泵送管道的半径较小,对混凝土的输出效率形成了不良的影响,进而会出现不良的管道堵塞问题。
        2.3深层水泥搅拌桩施工技术
        深层水泥搅拌桩施工技术适用于软土层较厚的施工区域,该技术主要是利用水泥加固软弱地基。施工过程中,利用专业机械设备将固化剂灌入软弱地基中,在灌注过程中,需要上下均匀搅拌,这样水泥会和土发生水解与水化作用,生成水泥水化物,形成凝胶体,且土颗粒和小土团凝结会形成稳定的结构,进一步提高土体强度和低级承载力。在水泥作为固化剂的情况下,配石膏、粉煤灰等外掺剂的深层水泥搅拌桩是软弱地基常见的桩基形式。例如,某工程的地质情况比较特殊,主厂房、附属工程总建筑面积是20000m2,地基基础采用水泥搅拌桩,总成桩约86000m。并且,在商住楼工程地基处理中,技术人员需要在淤泥层开挖深基坑,采用水泥和石灰作固化剂的喷粉搅拌桩进行基坑周边的临时加固及防渗,取得了良好效果。
        2.4加筋法
        加筋法指的是在软弱地基处理过程中,能够先将地基下一定范围内的软弱地基进行上层挖除处理,随后再铺设一定厚度的砂石垫层,最后通过添加适当的土工合成材料形成加筋层。通过对加筋层进行压实处理,能够起到良好的地基性能改善效果。采用加筋法进行软弱地基的处理过程中,能够让地基的承载能力得到大幅度提升,避免路基不均匀沉降等问题出现,还具备有非常高的经济效益。加筋法适用于野外以及沿海等一些高填方而且管线比较少的路基进行施工,因此施工单位还要明确该施工方法的适用范围。
        结语
        道路桥梁建设中需要采取有效措施解决软弱地基问题。在实际施工过程中,需要根据施工区域水文、地质、土壤、地势等情况确定相应的处理措施,确保路基排水、碾压施工有效开展,严格依照标准规范开展施工,积极探索成效更好、技术更先进的道路桥梁软路基施工处理技术方法。
        参考文献
        [1]刘海军.对市政道路工程中软土路基施工技术的应用分析[J].科技资讯,2019,17(6):47-48.
        [2]史铁奎.软土地基施工技术在公路桥梁工程中的应用[J].城市住宅,2019,26(4):139-140.
        [3]汪朝明,郑斌.高速公路工程软土路基施工技术探析[J].华东科技(综合),2018(5):145.
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