市政路桥工程施工中软土地基处理技术特征探讨

发表时间:2020/9/11   来源:《城镇建设》2020年第14期   作者:叶进明
[导读] 软土通常是指那些比较松散、不易粘合的土壤,当利用这些土壤做地基时,
        叶进明
        51060219790419****   广东鸿高建设集团有限公司
        摘要:软土通常是指那些比较松散、不易粘合的土壤,当利用这些土壤做地基时,由于土壤质地较差、稳定性不强,无法承受较大的外在压力,当受到来自车辆等的压力时地基就会被压迫变形,严重的甚至会坍塌断层。因此,在公路路桥施工过程中,必须保证在对软土进行处理之后才能用于地基建设,只有这样才能从根源上保证路桥地基的质量。
        关键词:市政路桥工程;软土地基处理;特征探讨
引言
        在路桥工程建设和施工过程中,不可避免地会遇到软土地基,由于软土的稳定性较差,而且含水量较多,无法满足路桥工程地基施工的要求,如果不科学规范的进行处理,将会严重影响路桥工程的安全性和稳定性,因此必须要深入研究路桥施工中的软土地基处理技术,提高路桥地基的稳定性和承载能力,从而确保路桥建设质量,保障人们的生命财产安全。
1软弱土层的基本特性
        和一般土层相比,软弱土层的差异性明显,从土层本身的密度,再到含水量和承压力等,根据相应的检测报告显示,软土层的特征主要体现在以下几个方面:首先,软弱土层的土质的压缩性高,软弱土层土质间隙大,结构密度小,含水量充分,由于土质疏松空隙大导致压缩性很高。其整体上的抗剪切能力低,而造成这一现象的原因,主要还是由于土层本身的间隙较大,没有办法形成一个良好的稳定性。其次,软土的竖向渗流能力差,和软土的竖向渗流能力很差,这并不有利于水的排放。最后,弱土层连续抗压能力差,土层的也是最根本的原因是治疗。因为土层不能总是保持一个稳定的状态,当有外力,土层会产生变形,变形幅度与外力的时间将会增加。不仅如此,由于土层本身的巨大的差距,将会有大量的杂质渗透到差距,导致压力的差异在软土地层的每个部分。
2软土地基主要危害
        受软土地基特征影响,其存在会给路桥工程带来较大危害。软土地基土质松软且强度低,其抗剪强度低于路堤、路面,容易出现局部或整体的剪切强度破坏,引发路堤塌方、沉降等问题。对于排水不畅的区域,外部水会逐渐侵入路基,受土层自重、外部载荷及环境温度的共同作用,路基会出现较为严重的沉降变形,若不均匀沉降量较大,路面会出现开裂,而水会更快地进入路基当中造成更为恶劣的情况,严重者会造成路桥工程功能无法发挥。
3软土地基施工技术在路桥工程中的应用
        3.1换填处理法
        软土地基的处理方法要视现场的实际情况来确定,根据不同的地质构造选取最合适的处理方法。通常情况下当软土层处于土壤层的上部时,使用换填处理法是最适合的。顾名思义换填就是从土壤表层将软土挖走,用其他种类结实的土壤来进行填充,然后使用机械来进行压实,使地基更结实和牢固,为路桥施工打下良好的基础。这种软土处理方法具有简洁高效、直截了当等特点,施工过程比较简便,换填的土壤也比较充足,并且不需要花费大量的时间,但是值得注意的是在开挖软土层时必然会对地面平整度造成破坏,日后施工必须在对平整度进行处理之后才可以进行。
        3.2预压沉降法
        预压沉降法,是软土地基处理技术之一,主要目的是为了降低地基后期沉降发生的概率。具体施工的过程中,先要预估路桥承重,对每个区域的应力进行分析,在得出结果之后,预先使用大于路桥承重的负载压实地基,从而确保地基的软土层的稳定性可以得到保障。在撤除预压负载之后,软土层在应力的作用下,土层中的间隙会减少,密度会增高,可以达到路桥工程施工的需求。该技术的施工难度较低,较容易实现,施工人员只需要确保负载下放到位即可。但是,就实际应用而言,该技术同样存在弊端,主要体现在两个方面,其一是效率上,预压沉降法主要依靠的是负载自身的重力实现压实目标,由于没有外力干预,所以耗时较长,整体效率过低会直接导致市政路桥工程无法如期交付。其二,沉降法针对小面积软土地基处理优势明显,对于大面积软土而言无法短时间内配置相应的负载,而且大面积软土处理的质量不好把控。


        3.3排水固结法
        软土地基垫层中同样也会含水,路桥工程建设期间可以设置一定数量的排水通道,处理软土地基中的积水,借助排水固结方法提升软土稳定性、固结性。所使用的添加剂要能对软土表层中的水分进行处理,以便更好地排除垫层水分。应用垫层排水措施时,要注意为后续机械化施工提供基本条件。通过对软土内部进行控制,增强路桥基础稳定性、牢固性,为后续施工奠定基础,在排水固结过程中经常使用排水系统和加压系统。若软土地基存在不均衡问题,一定要加以重视,避免出现地基侧向变位、沉降问题。实际施工过程中需要结合地质测算结果,对软土地基处理现场进行严格勘察后,运用逐步分级加载预压和事先加载预压的方式,固结软土地基中的孔隙水,路基的抗压强度会得到明显提升,然后选择满足设计、施工要求的敷垫材料进行整体支撑,提升软土地基抗拉能力、抗剪能力及填土载荷能力。
        3.4粉喷桩加固技术
粉喷桩是目前建筑领域应用广泛的一种新颖、简便、经济有效和很有发展前景的软土地基加固技术。是桥梁加固建设中的重要技术,粉喷桩施工技术的特点主要有:(1)加固改良桥梁地基,从而提高地基的承载力和稳定性,此外,粉喷桩技术的施工一般不需要注入附加水分在地基中,从而减少沉降量,加快材料的沉降速率,(2)粉喷桩技术中喷粪采用密封装置,优点在于避免了对周围环境的污染,而且该技术施工时无振动、无噪声的特点也被广泛采用;(3)粉喷桩技术具有灵活性的特点,可以根据不同桥梁建设的所需的土性及设计要求的不同,合理地选择加固材料的种类和配方;具有普遍适应性;(4)粉喷桩技术的施工机设备简单、连续钻进方便迅速、效率高,而且施工机具装配的费用低,操作简便,此外,该技术对具有工人的劳动强度低,成桩效率高的优点,比钻孔灌注桩地基处理费用降70%,工期仅为钻孔灌注桩的1/3。粉喷桩加固法目前应用于工民建复合地基、基坑支护、挡水墙施工及路基软地基处理等,适合与其它软基加固方法配合使用。。
        3.5水泥粉煤灰碎石桩法
        水泥粉煤灰碎石桩法也叫CFG桩法,是一项比较传统的处理技术,效果比较明显,普遍用于路桥工程施工中。其主要是通过振动沉管灌注施工方法,在软土地基插入沉管形成桩基孔径,接下来将混合物倒入水下管道,振动并拉动管道,在水下管道达到设计水平时将其填充。期间需要严格控制管道的拉动速度和高度,通常拔管速度为1.2~1.5m/min,高度控制在0.5m以上。水泥粉煤灰碎石桩主要包括碎石、沙子、水泥,同时加入细骨料进行配比,配合比必须按照相关的设计要求进行配比。可采用隔桩跳打的顺序进行施工,控制新桩和旧桩间隔时间≥7d。这种方法在我国现阶段路桥施工中比较常见,但单根桩的承载力较低,抵抗水平力较差,多适用于十字板抗剪强度在20kPa以上的软土地基。
        3.6强夯法
        强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与黏性土等地基,当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时,应通过现场试验确定其适用性,该方法的工作原理是十几吨至上百吨的重锤,从几米至几十米的高处自由落下,对土体进行动力夯击,使土产生强制压密而减少其压缩性、提高强度。强夯法之所以能够被采用并且进行大范围的推广,其中最主要原因便是该方法施工费用低,节省投资,比换土回填节省60%费用,与预制桩加固地基相比可节省投资50%~70%,与砂桩相比可节省投资40%~50%,同时耗用劳动力少和现场施工文明等。
结束语
        总而言之,路桥工程的软土地基处理关系到工程整体质量以及安全性,因此在进行路桥工程建设过程中,必须要结合工程实际情况,把握软土地基施工的原则和技术难点,采取合理有效的软土地基施工技术,最大限度地满足工程实际需求,从而确保路桥施工项目质量。
参考文献
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