马志权
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摘要:道路桥梁施工中软土地基处理技术的应用对施工单位来说,主要是充分理解设计的意图,制定符合实际的软土地基处理方案。道路桥梁施工中软土地基处理技术的应用,主要有抛石挤淤、排水固结、化学加固处理、强夯地基处理技术,而在工程实践中,抛石挤淤是最常见的处理方法,也是质量最容易掌握的技术,排水固结方法在推广过程中,尤其是施工单位技术交底中,笔者加入了自己的一点心得体会,对于强夯地基阐述了其适用范围。在工程实践中,无论那种软基处理方法,必须留足够的时间进行排水固结。目前,软基后期质量控制方法普遍采用的方法仍是分层总和法结合现在较高精度的沉降观测进行计算保守施工。
关键词:道路桥梁施工;软土地基处理技术;应用
随着交通行业的快速发展,道路桥梁工程的质量问题成为了社会热点话题,人们对其也逐渐提出了更高的要求。道路桥梁工程建设质量与效果,一定程度上与软土地基处理技术的有效运用密切相关。因此,在施工中要科学、详细地分析软土地基的环境情况,对施工单位来说,主要是充分理解设计的意图,将设计意图落实到施工中来,同时能提出合理化建议,制定符合实际的软土地基处理方案。
1道路桥梁施工中软土地基处理技术的应用
1.1抛石挤淤
抛石挤淤是指用片石投入软土中,将淤泥挤出,以提高地基强度的措施。此法施工时不用挖淤,不用抽水,较为简便易行。适用于较稀的软土,表层无硬壳,厚度较薄,能使片石沉达底部者。一般用于软土层厚度小于3m的情况。
1.2排水固结
对于含水量丰富的软土地基,在加强其排水处理的过程中,需要道路桥梁施工单位及人员重视排水固结施工技术处理的科学应用。在此期间,需要做到:(1)设置好性能可靠的排水系统及加压系统,采用塑料排水带或砂井排水方式,及时排出路桥软土地基施工区域土层中的水,满足其应用中的结构稳定性要求。(2)施工单位在进行软土地基施工处理工作的过程中,需要对排水固结施工技术的功能特性、适用范围等有着更多的了解,制定并实施好相应的处理计划,促使道路桥梁基础结构施工中能够得到更多的专业支持,从而为其性能可靠性增强及车辆的安全行驶等打下基础,实现对排水固结施工技术的科学应用,高效地完成软土地基施工处理计划。
1.3化学加固处理
化学加固处理技术的应用就是将水泥或其他化学材料加入软土地基,适用于粉土、砂土以及淤泥质和一般人工填土的软土地基。主要的化学加固处理技术有硅化法、水泥搅拌桩法、旋喷桩法以及粉喷桩法等。水泥搅拌桩技术是用来提高软土地基硬度和强度的主要技术之一,其技术原理是通过向软土中喷洒水泥浆,使得水泥和软土发生化学反应。水泥搅拌桩处理技术主要是以水泥或者石灰等材料作为固化剂主剂,使用专业的、特制的深层搅拌设备,在软土地基深处对软土和固化剂进行强制搅拌,促使软土固结为具有一定强度的地基,提高软土地基的整体性和水稳定性,确保软土地基达到相关道路桥梁的承载力。另外,在采用水泥搅拌桩对软土地基进行处理的过程中,还可以减少软土地基的沉降量。水泥搅拌桩技术处理后的软土地基属于复合地基,道路桥梁的荷载由桩土共同承担。该处理技术的应用具有设备轻便、施工操作简单、效率高以及处理深度大等优势,在软土地基的处理中应用十分广泛。硅化法指的是将以水玻璃为主的混合溶液注入软土地基中进行加固,如果在加固过程中借助电的作用完成加固,称之为电硅化法。硅化法处理软土地基的优势在于加固快、施工工期短,但是该处理技术的成本比较高。旋喷桩处理技术有高压旋喷桩、粉体旋喷桩方式,在强度低、压缩性高以及排水性能差的软土地基中应用广泛,使用的桩体是由水泥桩、石灰桩等与软土地基组成了复合地基,由桩体承担大部分的荷载,进而提升了地基整体的承载力,并且可以减少施工完成后的沉降。该技术应用过程中的操作比较复杂,需要使用专门配置的旋喷机械,施工成本高,加固效果好,适用范围广。
1.4强夯地基
强夯地基是指用起重机械(起重机或起重机配三脚架、龙门架)将大吨位(一般8-30t)夯锤起吊到6-30m高度后,自由落下,给地基土以强大的冲击能量的夯击,使土中出现冲击波和很大的冲击应力,迫使土层空隙压缩,土体局部液化,在夯击点周围产生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水和气体逸出,使土料重新排列,经时效压密达到固结,从而提高地基承载力,降低其压缩性的一种有效的地基加固方法,使表面形成一层较为均匀的硬层来承受上部载荷。
2工程实践
在道路桥梁工程施工中,抛石挤淤是最常用的方法和最易操作的方法,最为对软基的处理的最常用的方法,也是最容易推广,工程质量最容易控制的方法,其工艺简单、不用抽水、不用挖淤、施工迅速,特别适用于软弱地基表面存在大量积水无法排除,大型施工机械无法进入的区域。对施工区域附近石料丰富,甚至优质的建筑垃圾经简单处理,都可以使用,运输距离较短的情况,采用抛石挤淤法进行软基处理,可以有效节约施工成本,缩短工期。
对于排水固结和化学加固处理方法,在道路桥梁施工中也较常见,但就其方法在推广中尤其对于刚入行的朋友,理解起来还是有点抽象,笔者作为现场的技术管理人员,对于这种施工方法,尤其是在技术交底时,经常会碰到这样一种情况,对各种工艺、技术参数、施工方法交底完成后,大家对此还是没有实际的概念和直观感受,后来通过一个简单的类比,其实软基不管是排水固结和化学加固处理方法,就像是豆腐脑变成豆腐再变成豆腐干的过程,然后到那个阶段需要达到什么要求,这种形象的理解,很快就能让大家对这种方法有一个直观的感觉,在施工管理中更容易知道控制关键节点,保证工程质量,因此在工程实践中能收到良好的效果。
强夯地基是将很重的锤从高处自由落下,给地基以冲击力和振动,从而提高地基土的强度并降低其压缩性。强夯适用范围广,可用于碎石土、砂土、黏性土、湿陷性黄土及杂填土地基的施工。
无论是那种软基处理方法,在地基处理后,都必须留足够的时间使地基沉降,因为地基沉降分为三个过程,分别是初始沉降(或称瞬时沉降)、主固结沉降(简称固结沉降)及次固结沉降,尤其是主固结沉降对路基稳定影响很大,笔者曾经经历一个公路工程项目,该公路软基路基处于主固结沉降期内,为了配合相邻国道改造交通疏解,甲方要求施工单位提前通车,工程完工在通车2个月后,软基路基与普通路基交接处道路面发生了沉降裂缝,后经过维修虽不影响使用,但是,在非必要的情况下,这种情况也是尽量要避免的,而随着BIM技术的到来,利用有限元技术,在重要工程中已能对复杂的软土地基进行精确计算和模拟仿真,但其参数太多,程序复杂,难以为一般的工程技术人员所掌握,施工现场普遍采用的方法仍是分层总和法结合现在较高精度的沉降观测进行计算保守施工,具体操作是,软土地基工期安排的合理紧凑,为其沉降留够足够的时间,确保工程质量。
3结语
综上所述,软土地基处理属于系统性工程,需要展开多方面调查与研究,要按照工程勘测结果以及具体施工要求,尤其是地区材料、设备、环境等情况,制定出与道路桥梁符合的软土地基处理方案,保证地基处理技术选择与应用质量,进而达到理想化地基处理效果,确保道路桥梁能够得到高质量应用,其作用能够在地区经济发展以及交通发展中发挥到最大,进而为我国国民经济稳定发展做出一份贡献。
参考文献
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