道路桥梁施工中软土地基处理技术应用实践

发表时间:2021/7/2   来源:《中国建设信息化》2021年第4期   作者:李万卿
[导读] 近年来,随着我国社会经济的发展,道路桥梁的建设范围不断扩大,在进行工程项目的施工建设过程中,软土地基对于地质的影响比较大,因此,成为现阶段我国开展道路桥梁过程中的重要难题。
        李万卿
        桂林市市政综合设计院 广西 桂林 541004        
        摘要:近年来,随着我国社会经济的发展,道路桥梁的建设范围不断扩大,在进行工程项目的施工建设过程中,软土地基对于地质的影响比较大,因此,成为现阶段我国开展道路桥梁过程中的重要难题。在进行道路桥梁的施工建设过程中,需要重视起软土地基的建设,避免地基发生形变,以此保障道路桥梁项目具有良好的地基环境。
        关键词:道路桥梁施工;软土地基;处理技术;应用实践
        引言
        软土地基普遍具有渗透能力差以及水分含量高的特点,因此,施工前需先进行软土地基处理,且施工难度较高。必须对软土土层进行详细的分析,使用软土地基处理技术从根本上保障公路路桥软土地基处理质量。通过对公路路桥施工中常见问题的研究可知,软土地基处理技术在使用过程中存在路基强度低、常年被雨水冲刷稳定性低以及沉降和剩余沉降控制困难等问题。国外针对软土地基处理技术在路桥施工中的应用研究显示,软土地基处理技术应用范围越来越广。
        1公路软土路基的特征
        为了保证处理的效果首先应该先分析路基的特点,软土最显著的特点就是承载力比较差,受到载荷的时候容易发生形变,一般都是粘性土。这类土一般呈现出来的都是软塑型的,通常都会有以下几点特征。①和硬土相比它的承载力比较差。②它的含水量比较高,这样就导致整体结构都比较瘫软,所以可塑性是很差的,而且天气因素对其产生的影响也会比较大。③软土的密实度往往比较差所以他的坚固性也比较差,对软土进行塑形也是比较困难的。并且软土的压缩系数通常也会比较高,受到外力作用就容易被压缩而变形。如果公路就是在软土地区进行施工且没有对软土地区进行必要处理,施工的质量自然也就得不到保证。所以,为了保证工程的质量对于软土地基的处理都是必须要进行的一步,只有地基在承载力、坚固性还有硬度方面达到一定程度以后才能够进行后续的施工活动。
        2道路桥梁施工中软土地基处理技术应用实践
        2.1高压喷射注浆技术
        高压喷射注浆技术是在化学注浆法的基础上发展而来。具体施工过程中,首先利用钻机进行钻孔施工,将带有喷嘴的注浆管插入土层预定位置后,利用高压设备使浆液成为20MPa以上的高压射流并喷出渗入土体,在重力、离心力的综合作用下,土粒与浆液搅拌混合并按一定比例重新排列组合。等浆液凝固之后,在土体中形成一个固结体并与桩间土一起构成复合地基。最终实现加固软土地基,提高路基承载力,减少路基变形的目的。该技术材料来源广泛,水泥浆液、化学浆液都可以用来施工,还可以适当添加粉煤灰,从而实现对废弃材料的充分利用,有利于节省材料费用。该技术在施工过程中,其浆液集中、流失量少、设备简单、施工过程管理方便,对周围环境几乎无任何污染。在软土地基加固中,利用该技术进行处理,不仅能达到预期效果,还有利于提升结构耐久性,甚至可以形成永久性工程,对确保软土地基加固综合效果具有积极作用。
        2.2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。
        2.3强夯法处理
        在施工过程中,使用强夯法,就是利用重锤的方式,在自由落下的过程中所产生的巨大冲击力,反复地对地基上的土层进行桩基,使得能够对夯面一下一定深度的土层进行夯实处理,这样便可以很好地提升地基的承载力和土地的整体稳定性,进而起到减少压缩性的效果。但是,在夯实的过程中,产生的能量较大,因此,就会进一步地提升加固的深度。对于一般的软土地基加固的方法,可以起到良好的效果,在现阶段的施工建设过程中,比较常见的集中加固方法有挤密碎石桩加夯法、砂桩加夯法以及强夯碎石墩法。
        2.4化学固结施工技术
        在当前阶段,化学固结施工技术在水利软土地基的处理过程中也取得了较好成效,尤其是随着现代科学技术的发展,新材料的不断出现,使得化学固结施工技术在不断地创新。在实际施工的过程中主要有几种常见的方法,比如:高压喷浆法、深层搅拌法和灌浆法等等。在灌浆法应用的过程中主要是利用电化学和液压气压原理在裂缝中注入固化浆液,这样能够对软土地基起到一定的物理性质改善。深层搅拌法的使用原理是将各类的固化剂搅拌均匀之后掺入到软土地基中进行固化,这样能够对地基起到一定的承载力强化作用。在深层搅拌法应用的过程中,常见的固化剂有水泥、石灰等等,和粘土具有较强的固化能力,在软土地基处理的过程中能够取得较好成效。
        2.5水泥涂粉喷桩法
        在应用这个方法的过程中,使得粉喷桩同周围存在的土体形成复合地基,并与土体进行紧密的结合,能够承受较大的压力,并将应力集中在桩体上,让应力的大部分符合能够由桩体进行承担,而在桩间土的位置上,降低应力。因此,让形成的复合地基承载力提升,降低了沉降量。在使用这种技术方法的过程中,由于水泥粉有着较强的吸水能力,并且会发热和膨胀,对于桩间土来说,可以起到一定的加固作用,大大提升复合地基的实际强度。并且,在利用水泥土粉喷桩,对软土地基进行加固的过程中,还需对周围各种影响因素进行考量,例如,在将水泥粉当作主要的加固料的时候,能够起到最大的强度。同时,在进行搅拌的过程中,当达到2分钟的时候,就可以完成搅拌操作,一旦搅拌时间过长,就会导致强度的下降。通常情况下,置换率越高,就会导致强度的提升,因此,表现为随着龄期的提升而提升。而在含水量达到特定的值的时候,桩体的实际强度能够提到最高。
        2.6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。
        结语
        软土地基是进行道路桥梁施工中经常会遇到的一个问题,对于软土地基的处理会影响到整个工程的质量,是施工方必须要重视的一个问题。软土地基的处理会受到很多因素的影响,在选择处理方案的时候不但要考虑气候以及地质等方面的因素,还应该考虑到人力、物力等方面的影响,要经济、实用、有针对性,有着良好的处理效果才能够保证道路桥梁的质量。
        参考文献
        [1]何长元.道路桥梁施工中软土地基处理技术措施[J].建材与装饰,2019,(02):274.
        [2]侯权河.浅谈软土地基处理技术在道路桥梁中的应用[J].四川建材,2018,44(10):151-152.
        [3]田志太.道路桥梁施工中软土地基处理技术措施分析[J].科技风,2018,(16):101-102.

作者简介:李万卿(1984-),男,汉族,广西桂林人,工程师,本科,主要从事道路桥梁工程设计工作。
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