道路桥梁施工中软弱地基的处理

发表时间:2020/12/17   来源:《工程管理前沿》2020年25期   作者:洪江
[导读] 我们应当意识到道路桥梁施工过程中软弱地基处理的重要性,将处理技术的作用切实发挥出来
         洪江
         中交北疆工程咨询有限公司 内蒙古呼和浩特 010010

         摘要:我们应当意识到道路桥梁施工过程中软弱地基处理的重要性,将处理技术的作用切实发挥出来,有效改善软弱地基的结构,促使软弱地基的强度、刚度、承载力以及稳定性得以提升,打下良好的基础保障道路桥梁的施工顺利开展。
         关键词:道路桥梁施工;软弱地基;处理措施
         1道路桥梁工程施工中的软弱地基概述
         1.1基本概念
         道路桥梁工程施工中软弱地基属于较为常见的地基类型,主要包括含水率高、土壤缝隙大、土质疏松的地基类型,一般是由软性黏土、淤泥组成。由于软弱地基的含水率高、承载能力差,无法满足道路桥梁工程施工标准要求,必须采取有效措施予以处理,以便确保道路桥梁工程建设质量、安全、成本等目标能够顺利实现。
         1.2基本特征
         道路桥梁工程施工中的软弱地基稳定性差、强度低、易液化、压缩率高,容易出现较大沉降。在具体工程建设期间,需要关注地基变形情况及自身稳定性,采取有效措施来解决软弱地基问题,减少地基沉降。软弱地基的基本特征主要是以下6个方面:1)含水率高:软弱地基土层含水率能够达到35%~80%,空隙率为1~2。2)压缩率高:软弱地基土层压缩性在0.5~1.5MPa,甚至部分达到4.5MPa,其压缩率会随流动性限制增加而增长。3)剪切强度低:软弱地基不排水的自然剪切强度一般情况下会小于20kPa,变化范围在5~25kPa范围内。4)渗透性差:软弱地基土层的渗透系数较低,若完全依靠其自身重量、负荷实现完全的固结,需要的周期较长。5)结构性差:软弱地基一旦出现扰动会破坏土壤絮体结构,大大降低土壤阻力,甚至土层出现流体状态。6)流变性强:当软弱地基土层外部的剪应力保持不变时,会造成土层缓慢出现剪切变形的现象,导致可能出现剪强度衰减,在土层固结沉降完成后,软弱地基土层还可能出现较大的次固结沉降现象。
2道路桥梁工程中软土地基施工的常见问题
         2.1前期勘察工作不到位
         软土地基的特点使得其施工难度较大,对于施工技术也具有较高的要求,如果前期勘察工作不到位,没有及时了解软土地基的情况,那么施工过程中很容易出现设计图纸无法使用的情况。当前,部分道路桥梁施工企业出于追赶工期进度、控制施工成本的需要,往往较为注重施工过程,认为前期勘探工作无关紧要,使得勘察人员在勘探中不能掌握准确的结果,自然就无法依照软土地基的实际情况采取相应的加固措施,不仅会增加施工及应用过程中的安全风险,也会使得工期进度受到影响。
         2.2施工处理工序不当
         对于施工企业来说,其在处理软土地基时必须严格按规范要求进行施工,但是部分企业没有严格按照标准规范的要求进行施工,使得施工过程中无法充分应对软土地基的实际情况,如填土深度不当、碾压不到位等,使得软土地基的危害未得到解决,仍然存在潜在的安全风险。
3软弱地基处理在道路桥梁施工技术中的应用
         3.1粉喷桩处理技术
         粉喷桩处理技术是道路桥梁施工过程中经常运用的一种施工技术。粉喷桩处理技术的主要工作原理就是利用当下先进的施工设备在软土地基进行钻孔施工,随后在软土地基中利用压力固化剂等进行压入。如出现失水现象就表明固化剂与软土地基中的软土已经发硬,实现软土地基的固结。石灰与水泥是该技术中常用到的固化剂成分,在工程量较大的施工中选择水泥进行固化处理,同时应当保持科学的渗入比。此外,具有较强稳定性的隐形桩会在粉喷桩加工的过程中出现,这种隐形桩可以很大程度的提升软土地基的承载力,创造出良好的道路桥梁施工基础。


         3.2深层排水技术
         排水技术与软土地基施工期间一种基础的施工技术,所谓的深层排水技术主要是通过挤密技术实现软土地基深层次中的水分排除,如果排水井与该技术进行结合可以更加有效的将软土地基深层次中的水分进行有效排出。除此之外,软土地基会因为深层排水技术进行密实设备挤压,提升软土地基中深层的排水效率,随后结合软土地基实际的厚度以及含水量采取科学的技术流程进行操作处理,提升其处理质量。但是在实际的施工过程中应当注意该技术不能单独施工,应当与其他方法比如时间较长的“堆载预压法”、增加侧向约束和路基刚度的“路基加筋法”等相结合,并根据软土地基的实际施工情况进行施工,快速提升软土地基的稳定性。
         3.3密实加固技术
         作为当下针对软弱地基进行处理的技术之一,密实加固技术分为排水挤密加固法以及动力固结法和深层密实加固法三种。其中排水挤密加固法借助一些有效的处理技术进行排水或者是吸水,能够有效的处理软弱地基中残留的积水。例如,在软弱地基中插入塑料排水板,对软弱地基施加压力促使水分向外排除,经过塑料排水板向着砂垫层进行渗透,进而起到良好的加固地基的作用,显著提升地基的承载力。采用这种方法对软弱地基进行处理操作十分简便,成本造价低廉,施工质量良好。同时排水挤密加固法经过长期大量的运用已经具备相对成熟的处理经验,在对道路桥梁工程软弱地基处理过程中能够发挥重要的作用。
         动力固结法在一些以粘性土、砂土、素土以及碎石土等软弱地基的处理中尤为适用,在应用这种方法的过程中需要借助一定的工具对软弱地基进行反复的夯实,改变软弱地基的土壤结构,将软弱地基中土壤颗粒之间的间距缩小,保障软弱地基土层的密度得到优化,充分降低软弱地基的压缩性能,有效提高软弱地基的强度。针对一些粘性以及达到饱和的地基,现阶段我国在进施工处理的过程中已经研发出一套动力固结置换加固技术,将强度以及刚度更加优良的材料加入到软弱地基中,在软弱地基中形成强度良好的碎石墩并与原来的软弱地基相结合,进而形成一种性能良好的复合型地基,大幅提升软弱地基整体的承载性能,充分保障道路桥梁的施工质量。
         深层密实加固法采用夯击、爆破或者是挤压的方式对软弱地基进行加固,采用这种加固法能够保障软弱地基的强度以及稳定性能够得到最大限度的保障,相较于传统的机械施工有着较大区别,并且这种深层密实加固法的应用范围更加广泛,同时也能够起到更加良好的加固处理效果。在进行道路桥梁施工的工程中,针对不同的软弱地基土质情况以及施工要求,相关施工部门应当科学的选用处理技术,保障软弱地基的处理效果,确保道路桥梁工程的施工质量。
         3.4水泥搅拌桩处理
         水泥搅拌桩使用水泥作为固化剂,利用机械将固化剂、软弱地基土层进行搅拌,最终形成整体性、水稳性良好,且具备一定强度的水泥加固土,实现道路桥梁工程施工软弱地基承载能力的提升。水泥搅拌桩不需要固结时间,能够有效提升道路、桥梁地基强度,施工工艺成熟,整体造价较低。但其所能处理的深度有限,且受桩身强度限制,采用水泥搅拌桩处理的软弱地基土层上方的填土高度不宜过高,对于填土高度较高的路段,加固处理后的地基无法满足相应要求,且现场施工存在较大的成桩难度。
结束语
         我国的软弱地基分布较广,常会对道路桥梁工程建设造成阻碍,而道路桥梁工程是经济、社会发展的重要基础,若施工存在问题,不仅影响社会发展,还会给人民群众的生命财产带来严重威胁。软弱地基含水率高、承载力差、压缩性强、不易稳固,无法满足道路桥梁工程地基标准要求,必须对其进行处理。在制定处理方案时,要在充分调研的基础上,制定科学、合理的方案,在现场施工过程中严格管控,确保道路桥梁工程最终建设效果。
参考文献
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[2]曾喜红.道路桥梁施工中软弱地基处理方面的探究[J].中国资源综合利用,2019,37(08):194-196.
[3]王念.道路桥梁建筑施工中的软弱地基处理方法研究[J].居舍,2019(20):67.
[4]康彦良.我国道路桥梁建筑施工中软弱地基的处理方案研究[J].中国住宅设施,2019(06):110-111
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