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摘要:目前我国城市化进程不断加快,城市人口的增加和汽车的普及使得交通负荷急剧上升,道路桥梁的建设也成为了一个新的问题和挑战。在公路的修建过程中,由于受到各种因素的影响,导致路面的不均匀沉降,从而引起了车辆的跳动,对行车造成不利的情况下,严重威胁到了人们的生命财产安全。本文围绕“软土地基中道桥工程的不均匀沉降成因与防控”进行阐述。
关键词:软土地基;道桥工程;不均匀沉降
引言
软土地基中道桥工程的不均匀沉降,对于人们的出行有着严重的影响,因此,在施工的时候,需要采取有效的措施,防止不均匀沉降现象,保证路基的稳定性能,提高其耐久性,减少不必要的损失。下文主要针对道桥工程的不均匀沉陷进行成因分析,并提出相应的控制对策。
一、软土地基不均匀沉降的理论概述
在我国的土层中,由于软土的性质比较复杂,其结构体系的复杂性也比其他土壤大很多,而且其力学性能的差异性也比较大,所以在不同的地质条件下,对其的要求也就不尽相同,因此,对于地基的处理和加固是非常重要的一个环节。软土的主要特点是在温度高的环境下,由于其自身的物理和化学性质,使得其具有一定的变形能力,在外界作用力的影响下,软土的力学性能会发生很大的变化;而且,因为其本身的结构特点,也会导致它的抗剪强度低,抗弯、抗剪承载力不稳定,所以容易出现断裂的情况。软土地基的厚度大,且分布的范围比较广,因此它的压缩性强,当受到荷载的时候,往往会引起地基的不均匀沉降,从而使整个桥梁的稳定性降低,甚至可能引发严重的安全事故。
二、软土地基中道桥工程不均匀沉降成因研究
通过对软土路基的不均匀沉降的研究发现,其原因主要有以下几点:1)由于道路的地基承载力比较低,导致其无法承受车辆荷载,从而造成路面结构的不稳定;2)在施工过程中,没有采取有效的措施来防止路桥的倾斜和变形,使得路桥的整体稳定性受到影响;3)在进行桥涵设计的时候,忽略了对桥头的处理问题,致使出现了纵向裂缝,进而使整个桥梁的受力变得软弱无力,严重降低了公路的使用寿命。4)还有一些人为的因素导致路桥的不均匀沉陷,比如,在对道桥的进行加固的过程中,因为没有严格按照规范的要求来操作,从而致使路面的不平整,进而使其发生了一系列的病害,甚至会出现断裂现象。
三、软土地基中道桥工程的不均匀沉降防控
路桥基础是道路的主要组成部分,它承受着行车荷载和车辆荷载的双重作用,其稳定性直接决定着路面的强度、刚度和抗弯能力。路桥的地基承载力的大小与路基的稳定程度有密切的关系;而路桥基底的沉降则与软土层的性质有关。因此,在确定道桥的基础设计时,必须考虑到以下几方面的问题:
(一)加强软土地基现场监测
现场施工过程中,为了保证数据的准确性和可靠性,需要对现场的监测工作进行严格的控制和规范。在现场的观测时,要根据具体的情况采取相应的措施:
(1)对于临时的测量点,要及时处理好其误差的值;(2)在每次的检测之前,都应该对其位置、标高、尺寸等方面的参数做出准确的计算;(3)当现场的监测点的坐标与实际的坐标有较大的偏差时,应立即停止采集并重新测定,直至达到要求为止。
(4)由于软土路基的沉降量比较大,因此,在监测的时候,不能仅仅靠人工来完成,必须加强仪器的使用与维护,才能确保整个工程的质量问题。如果出现了一些异常的地质现象,需要尽快分析原因,然后解决。还可以通过设置专门的监测点,减少人为因素所造成的影响,降低成本。(5)对于基床的宽度及埋深,对于不同的公路等级,对其进行合理的施工方法,可以使之达到最佳的使用效果。如果采用的是同一条高速公路,则需要对基床的高度作出相应的调整;若是在公路上的公路边坡,需根据具体的地形情况,选择合适的处理方式,使之满足平整性的要求;若是在非公路边坡上,则需依据实际的工程条件,结合当地的地质状况,采取适当的措施来解决。
(二)控制好水文条件
水文条件是影响地基的主要因素,而地下水的补给又是导致其发生变形的重要原因之一。在软土层中,由于软土的含水量较高,其含砂率较大,且在一定范围内,随着水分的蒸发会使基岩的孔隙度变大,从而使得基岩的孔隙度变小,当地下水位下降到一定程度时,就会造成其出现不均匀沉降的现象;而当软土地基的含水率较低时,则会使基岩的孔隙度减小,进而引起桩体的不均匀位移。因此,在施工过程中,要严格控制好泥浆的配比,防止桩体的不均匀下沉。同时还应该注意的是,如果发现了泥浆的流失问题,应及时采取措施进行处理,以免降低整体的承载力。
对于不同的地区和地质情况,应根据具体的工程特点来选择相应的加固方法。例如:对黏土的压缩性和液化性比较差的区域,可以采用固结灌注桩的方式,避免产生沉陷。在对路堤的施工过程中,要严格控制好每一个环节,确保每一项工作都能顺利的完成并达到预期的效果;另外,还应该做好排水的设施建设,防止雨水进入,使路堑的受水侵害的几率减小。在道路桥梁的建设过程中,应严格控制好各方面的因素影响,尤其是对路基的压实度、平整度的要求,要有足够的重视程度,从而保证整个工程的稳定和安全。对于道路的结构设计,最主要的就是对施工场地平整度的控制,以及合理的安排。在对道路的强度计算时,要考虑到周围的环境条件,如温度、风力等。同时还要根据实际情况,选择合适的桩基材料,并做好防水工作,以防止地下水的渗入。在对软土层的处理上,要采用分层注浆、压实和灌注等多种方法,以保证软土层的整体性,避免因软土的下沉而引起的不均匀沉降。
(三)加强工程监控及维护
工程监控和维护是对软土地基的沉降进行监测,并根据其变化规律,采取相应的措施,控制其变形。通过对监控的实时掌握,可以及时发现施工过程中的异常情况,从而做出有效的处理方案,保证工程的质量和安全。
对于软土路基的沉降观测,主要是利用人工的方法来完成的工作,施工人员要做好现场的勘察记录,并将资料交给监理单位,然后由总监理工程师组织技术人员到工地实地考察,了解当地的地质环境,以及水文条件,为后期的设计提供依据。施工人员还要加强对周围的建筑物、道路等的观察与巡视,以便于有足够的时间去研究分析,避免因为人为的失误造成不必要的损失。当遇到特殊的地形时,比如山区等,则需要派专人前往调查,确保地基的稳定性能。对于路桥的维护主要包括:①对已经损坏的部分采取必要的修理和更换,确保其满足公路的使用年限。②路桥的附属设施的养护。③为避免因长期处于潮湿环境中而导致的变形、破损,需及时加盖罩,以减少病害的产生以及病害的传播速度。④为提高沥青混凝土的抗裂性,需加强表面的喷涂,以增强抗裂性。⑤定期检测。
结语
本文通过对软土地基的研究,得出以下结论: 软土层在变形阶段,其沉降量会随着时间的推移而增大,并且其变化规律逐渐变化; 由于软土的含水量高,在荷载作用下,其孔隙率会不断降低,从而导致孔隙度减小,最终使整个地基的整体性得到了提高,使其承载能力得以加强。相关工作人员应该根据具体的施工条件,进行有效控制。
参考文献:
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