蔡丽群
长沙理工大公路工程试验检测中心,湖南 长沙 410076
摘要:随着最近几年我国经济的发展,人们对于建筑的质量也愈发地重视。在进行交通施工的过程当中,一个极为严重的问题就是软土地基问题。软土地基的问题对于施工质量无疑有着重大的影响,在此类软土基上进行交通道路修建,需要对地基进行妥善处理来提高路基的安全稳定性。目前,交通施工部门对其进行施工的过程当中,对于软土地基的处理方法也存在着很多问题。因此,在本篇文章当中,我们即将进行研究的问题具有极为重要的现实意义。
关键词:交通土建工程施工; 软土地基; 处理策略
引言
近年来,随着交通强国目标的顺利推进,我国路网建设逐步完善,方便了人们的出行。但我国各地区的地质情况错综复杂,交通土建工程施工难度较大,如果在交通施工中遇到软土地基,必须要采取特殊技术进行处理,以保证施工的安全性。
1 软土地基定义
软土的定义为土质柔软的土地,其主要指的是土质水分含量高,土壤空隙大,土壤具有极大的可压缩空间的土地,软土性质将影响建筑地基的承压能力,建筑建成后偏斜可能性及沉降可能性也相对较高,除产生财产损失不说,严重时甚至会导致安全事故的出现。由于地基属于建筑建设的最基础部分,为提升地基的稳定性,提升建筑整体的抗震性能,必须对软土的特征进行分析,提升软土鉴别能力。我国常见软土大都为深灰色或者灰色,土壤自身的透水性较差,具有较强的可塑性,需要较长的时间固结,这就需要行建筑施工前合理分析软土性质,以为建筑质量的提升做好充足准备。
2 软土地基特点
软土地基的主要特点是高触变性、低透水性、高压缩性、沉降速度快、沉降不均匀等。其中,触变性指的是软土未受水分侵蚀之前是固体状态,在水分和其他因素侵蚀后变成流动状态;低透水性主要是软土地基的透水性较差,施工企业需要进行长时间的排水工作,从而加快土体固结;高压缩性指的是软土地基受到高强度压迫后,建筑物会出现沉降,尤其当垂直压力在0.1MPa时,软土地基会出现变形问题,且发生大面积沉降后容易出现安全事故;沉降速度快主要是在负荷不断增加的情况下,软土地基中的建筑物沉降速度越来越快,在同条件下,建筑物越高,负荷越大;沉降不均匀主要是软土地基成分具有一定的复杂性,主要成分是大量细微颗粒与砂土,这2种原材料的密度存在很大差异,从而影响建筑物的受力,最终出现沉降不均匀问题。
3 软土地基上处理时存在的问题
首先,准备工作不充分。我国部分地区地质情况复杂,施工单位在软土地基处理前没有进行了解,导致工作无法顺利进行,延误工期的同时又浪费资源;前期的基础设计中对底层的流砂状况和地下的涌水量分析不准确,现场缺少排水和降水设备,影响了基础设计质量。其次,勘察不完善。相关勘测人员没有对当地周围环境、水文地质等进行勘测或没有进行精确勘测,使勘查数据出现误差,导致地基处理工作出现问题。另外,软土地基表层都会存在一层强度相对较高的覆盖硬质土层,即“硬壳层”,硬壳层有着较高的抗变形和承载能力,还可以通过扩散上部应力的方式增加地基的稳固性。但是在目前交通工程的基础施工中,很多单位没有意识到硬壳层的有效作用,在设计施工时没有合理利用硬壳层。
4 软土地基处理技术
4.1搅拌桩技术
行软土地基施工过程中应用最多的为搅拌桩技术,搅拌桩主要包括水泥和石灰搅拌桩两种,虽然这两种搅拌桩均有利于提升地基的稳固性,但是依然存在一定本质上的区别。水泥搅拌桩在深层软土中应用较多,在采用搅拌桩技术进行施工前,需要行专业的搅拌桩实验,以确保搅拌桩技术的合理应用。
此外,必须从软土地实际情况出发,对水泥材料的混合比例及水泥搅拌桩的周期进行测定,以通过专业的数据来优化软土地基建设质量。此外,水泥搅拌桩在使用前,需要对软土地基施工现场进行清理,做好施工环境的清理工作,才有利于水泥搅拌桩的顺利应用。石灰搅拌桩在软土干燥的地基中应用较多,其能够通过搅拌桩中的石灰,对软土中的水分进行吸取,通过石灰吸收软土成分后,能够凝结石灰,进一步形成搅拌桩,所以石灰搅拌桩在地基内部应用概率较高。在应用石灰搅拌桩时,需要根据软土情况,对应用石灰的规格和应用比例进行确定,借助外力,将石灰搅拌桩钻入软土地基之中,以发挥稳固软土地基的作用。在应用搅拌桩技术对软土地基进行干预过程中,必须明确软土地的情况,勘察施工地点的各项参数,以确保最大程度发挥搅拌桩技术作用。
4.2 强夯置换处理技术
交通工程施工过程中,对于软土地基通常采用的是强夯置换法加以处理,这样可使软土地基问题得到解决,防止不良土壤结构的形成。运用强夯法是处理软土地基最有效的方法,它通过不断夯击相应区域,以此取得显著的压实效果,同时内部空隙也将明显缩小。采用强夯法时,应选择合适的夯击设备,对起吊设备、重锤进行合理搭配,这样软土地基才能取得预期的夯击效果。当然,必须要精确控制重锤的重量,这样才能保证夯击的可靠性。此外,应用夯击处理方法时,必须结合置换操作,部分基础结构的含水量比较大,或所用的土壤材料与建筑施工要求不符,就需进行充分置换,确保整个结构可以满足相关应用条件。必须严格控制置换材料的质量,保证所有材料的性能、质量达到理想的状态,可优先选择本地材料。为了使强夯置换法达到应用效果,通常可采用强夯或是分层填筑进行操作,防止夯击厚度过大,进而影响到地基结构的整体稳定性。
4.3 排水固结处理技术
排水固结处理技术是软土地基处理技术中重要的一种,是在软土中设置砂井、塑料排水带等竖向排水通道,铺设砂石褥垫层,逐级加载先行预压,缩小软土地基的孔隙,将软土地基中的孔隙水沿竖向排水通道、砂石褥垫层排出,使孔隙水压降低,促进土体固结,有效的提升土体的抗剪力强度,提升地基的承载能力。
4.4 堆载预压法
在软土地基施工过程中,最常用的处理方式是堆载预压法。堆载预压法是指在施工前对软土地基进行一定的预压,使地基的承载力增强。在施工前进行有效的堆载预压,能使地基的紧密度增大,与此同时,可促进横向、纵向排水的顺利进行。对于真空堆载预压法来说,在施工过程中,软土地基的加固和松软需要用袋装砂井和塑料排水板,由于砂结构自身的防渗膜功能,可以保证软土地基的土壤达到良好的致密度,使地基的质量也达到标准要求。堆载预压法的过程比较复杂,操作的程序比较繁琐,且耗费的人力、物力和财力较大。堆载预压法的优势也比较显著,使用此方式建造的建筑,相比使用其他方式建造的建筑,使用时间明显增长。
4 结束语
软土基作为交通施工的重要环节,关系着道路的安全。随着科技的飞速发展,软土地基的处理方法和公益也日益丰富。除了文中介绍的还有碎石桩法、石灰桩法、高压喷射注浆法等处理方法。在施工中,我们要依据实际情况,实事求是,因地制宜地选择合适的处理措施。从而避免因软土地基而造成的过程承载力和稳定性的问题出现,确保工程质量。
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