文莹
(湖北省工业建筑集团有限公司,湖北省武汉市 430000)
摘要:对软土地基的处理技术是市政公路桥梁施工中的一大难点,直接关系到公路桥梁的整体施工质量,对公路桥梁的使用寿命与车辆、行人的安全都有着突出的影响。因此,施工单位应当重视分析影响公路桥梁施工的各种因素,采取行之有效的手段提升软土地基的稳定性。本文对市政公路桥梁施工中软土地基处理技术的应用实践展开了探讨。
关键词:市政公路;桥梁施工;软土地基;处理技术。
引言:
公路桥梁工程施工是一项施工环节多、涉及技术面多的工作,而对软土地基的处理就是这一工程施工中最为困难的环节之一。软土地基在公路桥梁工程中的突出危害主要表现为沉降现象、单边膨胀与滑移现象,这些现象均会对桥梁质量造成不利影响。施工单位应针对工程施工的实际情况选择软土地基处理技术,增强软土地基稳定性,保障公路桥梁的质量。
一、软土地基对公路桥梁施工造成的影响
在公路桥梁工程施工中,地基发挥着支撑整个工程的作用,一旦地基出现问题必然会影响到桥梁工程整体的稳定性与安全性。但在实际施工中,公路桥梁的软土地基土层厚度通常分布不同,相应地,地基土层的整体承载力也不同,另外,多种自然因素、人为因素也会对地基的稳定性造成不利影响,因此,在公路桥梁施工后,易因地基不稳定,发生诸多危害到桥梁结构的现[1]象,具体可分为以下三种:
(一)引起路面沉降问题
路面沉降问题是公路桥梁施工中最容易发生的问题之一,通常发生原因是因为路桥施工单位未对地基采取有效的手段处理,或在施工过程中操作不当导致;另外,部分施工单位施工技术不够先进,无法充分控制路基压实度,导致工程稳定性下降,也是造成路面沉降问题的重要原因;此外,施工单位对路桥过渡结构的排列缺乏科学性,在桥头出现跳车现象,容易引发桥头搭板坍塌;最后,环境因素也是造成路面沉降问题的重要因素,例如路桥的过渡段经常受到雨水侵蚀,久而久之造成路堤填土流失、强度下降,也会导致路面沉降现象发生。
(二)引起路面侵蚀问题
在实际施工中,公路桥梁的路面通常由碎石、水泥等颗粒细料构成,这类颗粒细料往往无法经受大量的雨水冲击,在铺设结束后,若遇到连续大量降雨,很容易产生侵蚀现象,造成原料紧密程度下降。若公路桥梁工程是在雨天施工,这种情况的发生概率会更高,铺设完毕的路面在雨水的冲刷下会逐渐松散,稳定性下降,进而危害到工程质量。
(三)引起路面硬化问题
软土地基自身稳定性不足,在与路面材料混合时容易发生路面硬化现象。例如,在实际的路桥施工中,最常用的材料是混凝土与沥青,若施工人员未对两种材料的混合比例展开科学的配比,就容易造成两种材料混合后的材料无法达到施工要求,进而导致路面出现硬化、膨胀、沉陷现象。
二、公路桥梁施工中软土地基处理技术
(一)表层排水法
对于部分土质较好、含水量大的软土地基,可采用表层排水法来处理:在填土前,在地表面开挖沟槽,排出地表水,降低地基表层部分的含水量,以保证施工机械通行。在应用表层排水法时,值得注意的是,为保证开挖出的沟槽能够在工程施工中起到盲沟作用,施工人员应回填透水性好的材料,例如碎石、砂砾[2]。
(二)砂垫层法
对于部分土层厚度小、排水功能好的软土地基,在工程具有较多砂砾资源,同时工程进度松缓的情况下,可采用砂垫层法处理:所选用的砂垫层的厚度在12至24厘米之间为宜,技术原理是提升排水面,在构造物荷载的作用下提升软土地基排水固结凝结过程,提升软土层强度与稳定性。
在材料的选择上,以洁净、质量好的中、粗砂为宜,注意含泥量应不超过5%,5厘米以下天然级配砂砾排水固结效果最为突出。在应用砂垫层法时,施工人员应重视做好洒水压层工作,同时在开展施工前,应当仔细检查砂砾表层,若砂砾表层湿润,应及时采取施工手段处理。
(三)添加剂法
对于地面表层为黏性土的软土地基,可采用添加剂法处理:在软土地基表层黏性土中加入添加剂,改善地基的压缩性能与稳定性,以保障施工机械能够正常通行,同时也提升了高填土的稳定性。在实际的施工中,对于这一处理方法,常选用生石灰、熟石灰、水泥作为添加材料。
(四)置换法
置换法通俗来讲就是用优质土替换软土地基中的软弱土,提升软土地基的稳定性。目前的施工中,常用的置换方式是人工挖掘置换与强制置换两种,人工挖掘置换的可靠性更高。在置换材料的选择上,一般优先选择粗粒土,这是由于粗粒土能够保证地面在受到水浸时依然具有较高的承载力。在应用粗粒土作为材料时,施工人员应做好压实工作[3]。
(五)加筋法
加筋法在应对软土地基土粒发生位移情况时较为有效:软土地基土粒位移会造成一些耐性强的材料被埋入地基土层当中,产生强摩擦力,在这种强摩擦力的作用下,土层会与地下工程材料形成一体,尽管提升了土层与地下工程材料的稳定性,但也降低了二者的变形性。为应对这种情况,施工人员可在软土上铺一层沙子,再在沙子上面铺上工程材料,调节沙子的受力,进而降低地基沉降的发生几率,提升地基的稳定性。
(六)爆炸排淤法
地下水位也是影响软土地基沉降的重要因素,具体而言,地下水位降低,地下淤泥层与软黏土层孔洞中的水分会被带出,进而造成软土层孔压力变小,有效应力增大,导致地基沉降的问题发生。为应对此类状况,通常采用爆炸排淤法处理,主要原理是在软土层中放置炸药,引爆炸药,排出软土层表面的淤泥以及一些诸如泥炭的软土,进而使硬度较高的渗水性土层能够容易地填充进来,提升土层的固结性。在实际应用中,爆炸排淤法的应用效果十分明显,且耗时较短,具有突出的优势。但应用爆炸排淤法的成本较高,且容易对周围环境造成不利影响,因此,爆炸排淤法在我国一些沿海地区的应用不是非常普遍。
(七)砂井排水法
当软土地基长期受到雨水的渗透与冲刷,软土层中部分质量轻、体积小的砂砾会被水流带走,久而久之在软土层中产生众多孔洞结构,进而导致软土层结构强度降低,提升了地面沉降等问题的发生概率。针对这一问题,施工人员就可以采用砂井排水法来处理,减少软土地基受雨水冲刷、渗透的影响。此种排水法主要适用于软土层厚的土壤或路堤高度高的软土地基之中,应用原理是借助预压砂井来实现对软土地基的处理,加快其排水固结的速度,使地基能够先沉降。此种处理方法的效果较为显著,但等待软土层完全固结需要耗费一定时间。
(八)粉喷桩加固处理法
粉喷桩加固处理法是采用粉喷桩机成孔,并借助粉体喷射搅拌法原理,将加固料喷进软土地基软土层内部,再用钻机强制搅拌,让软土层与加固料充分混合、压密,使混合物具有高强度,形成复合地基,进而增强软土地基强度的方法。在实际应用中,粉喷桩加固处理法对施工现场条件的要求较为严苛,施工人员应结合施工现场的地质,设计喷桩的桩位以及加固的深度,保障粉喷桩加固处理法能够最大程度发挥其加固软土地基的作用。
结语
综上所述,对软土地基的处理是公路桥梁施工中十分重要的工作,直接影响到公路桥梁工程的质量。但同时对软土地基的处理手段也十分广泛,不同处理手段的应用要点不同,施工人员应结合工程施工的实际情况展开设计,让软土地基处理技术的作用能够成功发挥,真正提升软土地基的稳定性,提升公路桥梁工程的建设质量。
参考文献
[1]尹江燕.公路桥梁施工中的软土地基施工技术研究[J].河南科技,2021,40(02):112-114.
[2]丁志军.公路桥梁施工中软土地基施工的技术研究[J].住宅与房地产,2020(04):215.
[3]李斌.道路桥梁工程中软土地基的施工处理技术研究[J].河南科技,2020(02):98-100.