方鑫
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摘要:随着城市化进程的不断加快,道路桥梁建设规模日益扩大,但是软土地基的出现一定程度制约着道路桥梁工程的顺利施工,还会为工程带来一定的施工风险,所以施工单位必须要对软土地基进行有效处理,掌控软土地基处理技术,从而保证施工质量,促使道路桥梁施工稳健发展。
关键词:道路桥梁;软土地基;处理技术;应用实践
1软土地基的特征概述
软土地基是以强度低、压缩量高、含有有机物质为特征,大范围分布的土层,主要指由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基,由于其土质结构不稳定,具有高压缩性、抗剪强度低、透水性低,除此之外,还包括流变性、触变性和不均匀性。因此,如果前期缺少相应的勘察设计和应对方案,地下水位升高、持续性降雨以及地震等外部因素会致使地基出现质量问题,造成路堤失稳,危及周围环境和建筑。软土土层在我国南方沿海等城市分布广泛,数量庞大,对于软土地基的处理必须完善细节,统筹规划,加强质量控制,基于根本原因和施工问题,进行计算探讨,从多个方面解决问题,加强关键技术的应用实践。
2软土地基对路桥结构的影响
2.1路面产生裂缝
在实际的路桥施工建设中施工单位会应用混凝土和沥青的原料开展道路的铺设作业。混凝土具有较高的强度和耐磨性,同时沥青也具有较强的抗压能力,这两种施工材料成本都比较低,因此可以大幅度降低路桥工程施工成本。如果施工单位不够重视处理软土地基就有可能造成后期道路路面的混凝土产生裂缝。道路施工单位没有采用科学专业的技术处理地基就可能造成地基发生变形。同时,由于道路地基不够稳固自然也会降低后期混凝土的抗压能力和抗拉能力,进而造成混凝土产生裂缝和龟裂的问题。
2.2不均匀沉降
在压实地基的过程中,软土层的透镜体会导致各部位的压实程度存在差异,即便地基能够承受外力作用,同时进行正常的固结排水,也难以确保地基的稳定性。当土体发生沉降后,道路桥梁的整体结构也会发生沉降。地基沉降通常没有均匀性,容易使桥墩倾斜、道路下陷,进而影响整个道路桥梁的质量。
3道路桥梁施工中软土地基处理技术的应用
3.1表层处理技术
软土地基的表层处理技术是增强土体强度、强化内部结构稳定性的重要方式,主要分为四类:一是砂粒垫层技术,通过铺设厚度为0.5~1.2m的砂粒垫层,提高软土地基的透水性,优化排水固结效果。同时,垫层还能对于一些机械设备和装配式构件的承载起到防护作用,防止出现大面积的土质结构性破坏。二是表层排水施工技术,其原理简单概述为软土地基在额外载荷的功效下,慢慢排出孔隙水,使孔隙比降低,造成固结变形。在这个过程中,伴随着土体超静孔隙水压力的慢慢消退,土层有效应力提升,地基抗剪强度相对提升,并使沉降提前完成或提升沉降速率,使得土地强度变化趋于稳定,土质结构成型。三是排水固结法,其主要由排水和加压两方面构成。排水能够运用天然土层自身的透水性,设置砂井、袋装砂井和塑料排水板这类的竖向排水体,提高透水性。四是加压法,其主要方法包括地面堆载法、真空预压法和井点降水法,为加固软弱的粘土,在一定的条件下,可采用电渗排水井点。
3.2砂垫层堆载预压
该种施工方法比较适合于软土裸露在地表、软土底部位置埋深3m以内和填高不超过6m的道路路段;软土底部位置埋深在3m以内的,不适合采用换填法进行处治的道桥路段也可以采用该种技术工艺。实践中根据具体的设计要求,对基底铺筑部分进行彻底清理,使其能够符合要求,并且选择合适的水稳材料,进行分层铺筑以及压实操作。
其中,应当超出路基边脚大约50~100cm,同时其两侧采用厚度为30cm的粘土封层进行处理。对于砂垫层而言,应当利用无杂质中砂以及粗砂进行施工作业,其含泥量应当控制在3%以内,细度模数至少2.7。在此过程中,还应当严格按照施工要求避免出现砂污染问题,对于其中污染较为严重的应当及时进行换料重填。
3.3粉喷桩加固技术
粉喷桩加固技术适用于地基沉陷要求严格的情况中,大、中、小桥梁通道、涵洞、桥头中。例如,在某高速公路桥头软基处理时,技术人员在施工准备阶段针对粉喷桩处理地段进行了沉降观测和数据分析,发现桩间土沉降较桩顶大,地基土孔隙水压和荷载增加成正比,并确定了其中的技术指标:粉喷桩的距离需要控制在1.3~1.6m,钻機进钻速度需要控制在1.6-2.2m/min,在遇到硬地层时稍微放慢速度并加快速度后提钻,在喷粉搅拌的同时适度调整喷粉压力,避免出现堵管问题影响喷粉,并利用自动装置对其进行有效控制,最终圆满完成了工程施工。在实际施工过程中,施工单位需要有效地控制钻机喷粉高程,下钻深度,保证粉喷桩长度,不得使用不具备粉体计量装置的喷粉机,并安排专业人员进行定期检查和复查,确保粉喷桩搅拌均匀度和成桩直径满足相关要求,重点检查其直径磨耗量。
3.4加载法
加载法是通过降低软土地基的压缩量,解决软土地质问题,通过运用重型压路机实施反复压实软土,以把软土中的空隙与水分排除,改变土层上层结构,将软土地基表面的质量提升至施工标准。在实际操作时,要确保在压实土壤的过程中,在每一部分施工作业中进行土质检验,确保压实工作到位的同时,保障施工质量和安全。
3.5高强度的夯实技术
在进行软土地基的处理施中,施工单位可以应用高强度的夯实施工技术对存在的地基问题进行有效处理,施工单位还应该应用强度较低的施压管理方法夯实地基,在施工中施工人员应用强度低的施压技术不能有效增强整体软土地基的抗压能力,对后期的整体施工质量水平的提升没有帮助,所以施工单位应该应用高强度夯实技术,目的是提高软土地基的强度。该项技术需要技术水平较高的夯实设备,聘请能独立操作夯实设备的技术人员,但是施工单位在应用高强度的夯实技术时也存在一些问题,如开展软土地基处理工作耗费的施工时间较长,施工工程量较大,整体施工成本随着施工作业时间的延长而增大,所以施工单位要在软土地基的处理之前先检查施工机械设备状况,保证后期应用高强度夯实基础处理地基以及提高地基处理的效果。此外,施工单位要到施工现场进行勘察,检查地基的实际状况,选择最佳的施工技术和施工方法,以此提高整体道路桥梁工程质量,为行车和行人提供安全保障。最后,施工单位应当积极研究市场上处理软土路基的相关技术,并与外部的设计单位合作,借助设计单位的专业设计技术设计出处理软土路基的技术方案。
3.6合理运用桩基法
目前,我国软土地基处理常用桩基法,不可否认的是,桩基法也存在一定缺陷。具体来讲,软土地基的土质较软,无法承受高强度的压力,自身的稳固性较差,因此施工地段容易发生泥浆污染,如果软土地基内设置一些灌注桩,就会产生大量的沉渣。目前,灌注桩的制作材料多种多样,常见的有木材、钢筋混凝土,但是灌注桩稳定性较差,极易发生变形。当前,人们应该选用合适的预制桩,有效提高软土地基的承载力。
结论
道路桥梁施工中的软土地基处理技术应用实践是根据施工现实情况因地处理的,地基稳定性和安全性决定了整个道路桥梁工程项目的质量,这类大型规模的基建工程,投入高、工期长,对质量要求高,整体工程的使用寿命和安全性务必作为施工的前提。
参考文献:
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