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摘要:伴随着时代不断进步与城市化建设脚步的加快,道路工程建设不断扩大。而软土地基处理是道桥工程中的常见内容,如果处理不得当,会造成后续施工的停滞,严重拖延施工进度,甚至还可能留下安全隐患,引发一系列施工事故。因此,在提高道桥工程质量进程中,强化软土地基处理技术的可靠性和科学性,是不可或缺的部分。详细探讨目前我国软土地基处理环节中的不足和缺陷,并提出具有针对性的优化建议,切实改善道桥施工中在软土地基处理过程出现的问题,希望能为软土地基处理技术的应用提供新思路。
关键词:道路桥梁;施工;软土地基处理技术;应用
引言
在社会经济持续发展的背景下,我国各类交通基础设施建设的步伐不断加快,道路桥梁工程是交通运输网络的基础,其工程质量高低直接影响交通运输事业的发展。我国幅员辽阔,道路桥梁的施工条件极为复杂,软土地基较为常见,其施工技术难度较大,施工过程中的不当操作极有可能转化为严重的工程质量问题。因此,加强对道路桥梁工程中软土地基施工的研究,是工程建设中必须关注的重要问题。
1软土地基具备的基本特征
软土地基在道路桥梁施工中较为常见,我国公路行业规范对于软土地基的定义为强度低,压缩量较高的软弱土层,多数含有一定的有机物质。由于软土强度低,沉隐量大,往往给道路工程带来很大的危害,如处理不当,会给公路的施工和使用造成很大影响。而地基处理为提高地基强度,改善其变形性质或渗透性质而采取的技术措施。软土路基处理的目的是提高该段公路路基的稳定性和承载能力。
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、水稳基层、沥青混凝土开展道路的铺设作业。混凝土具有较高的强度和耐磨性,同时水稳基层和沥青混凝土也具有较强的路用性能,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各种病害。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,由于道路地基承载力和稳定性的不足自然也会降低后期路面结构层的路用性能,进而造成路面结构层产生破损等问题。
2.2整体结构发生沉降的现象
土地沉降需要经过一个相当长的周期,软土地基不具备较好的透水性能,整体压实度很难达到理想的预期效果。一旦地基承载力不能达到相关要求,加之压实度不足会导致道路在使用的过程中便会出现严重的变形,从而造成地基的连续沉降,使路面发生坑洼不平的现象,同时桥梁主体的某个部位也会发生相应的结构变化,拉应力增大,路面发生断裂,桥梁及桥墩在重力的作用之下,直接将桥梁也路面的连接处拉裂,直接会影响整个桥梁的稳定性。
2.3道路桥梁出现不均匀沉降现象
如果道路桥梁施工过程中遇到软土地基,应该按照不同地区来分析软土地基的特征,若无法合理处理软土地基,将影响上部结构稳定性。例如,一些道路和桥梁在使用进程中,如果路基承载能力的不同导致结构出现不均匀沉降现象,造成结构破坏,且影响道路桥梁通行的舒适感与安全性。
3探究道路桥梁施工中软土地基的处理技术策略
3.1换填垫层技术
当软弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的砾料)称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度一般为2~3m,如果软弱土层厚度过大,则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。
3.2预压地基技术
预压地基是指采用堆载预压、真空预压或真空和堆载联合预压处理淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和粘性土地基
堆载预压法是在工程建设之前用大于或等于设计荷载的外部荷载,促使地基提前固结沉降来提高地基的强度,减少后期沉降。当荷载指标达到设计要求数值后卸去荷载,实施道路结构层。经过堆压预处理后,地基一般不会再产生大的固结沉降。该法原理较成熟,施工简单,不需要特殊的施工机械和材料。
真空预压法是指在软土地基内布置砂井或塑料排水板,然后在地面铺设砂垫层,其上部覆盖密封膜使其与大气隔绝,通过埋设于砂垫层中的吸水管道,用真空装置进行抽气,将空气排出,此时在膜内外产生气压差,气压差即转变成作用于地基上的荷载,地基不会产生剪切破坏,这对软土地基是有利的。该方法不需要堆载,所使用的设备及工艺均比较简单,无需大量的大型设备,可用于大面积施工。
3.3夯实及挤密地基技术
道路桥梁施工过程中,挤密法作为一种常见的施工技术,在处理软土地基时,通过夯实软土地基,提升软土地基的强度与密度,使其满足道路桥梁施工要求。在运用挤密法夯实软土地基时,考虑到地基土层的不断下沉,因此需要借助于其他土壤材料加以填充夯实。与此同时,在开展道路桥梁施工过程中,应该对软土地基进行钻孔,并发挥桩孔作用,挤压软土地基的两侧,保证土层稳定性,然后进行回填桩孔工作。
3.4复合地基技术
对于地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土,可采用复合地基加固,具体可表现为砂石桩复合地基、水泥土搅拌桩复合地基、旋喷桩复合地基等。其中水泥土搅拌桩、旋喷桩处理地基的方法又可称为化学加固法。
施工时应综合考虑土体的特殊性质选用适当的增强体和施工工艺,复合地基设计应在有代表性的场地上进行现场试验或试验性施工,并进行必要的测试,以确定设计参数和处理效果,取得地区经验后方可推广使用。
3.5注浆加固法
注浆加固法也是化学加固法的一种,适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土,原理为水泥或其它化学材料注入土体后,与土体发生化学反应,吸收和挤出土中部分水与空气形成具有较高承载力的复合地基。
3.6软土地基加筋法
道路及桥梁的软土地基施工进程中,对于沉降量不大的路堤,高路堤填土可以适当采用土工材料垫隔,限制软基和路基的侧向位移,增加路基的侧向约束,从而在一定程度上降低应力水平,加强了路基刚度与稳定性,提高了路基的水平横向排水,使荷载均布。采用土工布覆盖摊铺,既提高路基刚度,也使边坡受到维护,有利于排水,增加路基稳定性。
4道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施
4.1依照勘察结果,明确施工方案
对于施工企业来说,软土地基意味着更高的施工难度,加之道路桥梁工程本身具有较强的系统性,因此,其施工处理必须依托于完善的施工方案。施工方案的制订需要基于前期有效的勘察工作,在勘察过程中,多数软性土壤储藏在地表底层中,很难被直接发现,这就凸显了配备专业仪器与专业勘察队伍的重要性。在完成勘察工作后,施工部门要严格依照勘察结果,初步拟定施工方案,并做好对应的技术交底工作,使施工人员掌握软土地基的基本情况,提高其工作专注度,同时也可以提前做好对应的路基施工技术方案,避免出现处理措施不当的情况。而在施工方案的拟定过程中,施工部门应当做好路基压缩性、透水性等参数的记录,在施工过程中,如果发现异常状况,应当立即停工组织再次勘探,与原有参数进行对照,以便调整施工方案,保证施工程序的合理性。
4.2选择适用的软土地基施工技术
确保公路软土地基施工质量,必须着重提高施工技术。前文已列举出近年来工程实践中常用的一些如土地及处理方法,具体工程实施时,我们应根据项目所在地的具体情况选择最经济和最适合的方法,对软土地基进行处理,以满足路用条件。例如笔者亲历的宜宾某公路项目,采用水泥土搅拌桩处理软土地基,就取得了较好的效果。
4.3做好质检工作
在软土地基初步施工完毕后,应全面开展质检工作,对整个地基结构质量进行细致检查,如果发现存在问题,必须立刻进行返修,并做好返修质检工作。同时,应规范施工操作流程,加强施工技术管理工作。
结语
大部分道桥工程中,软土地基处理都是无法避免的内容。软土地基处理效果不达标,将会引发诸多问题,进而对整个施工进度和质量造成负面影响。因此,工程参建单位要对软土地基处理引起足够的重视。加强对该环节施工的监督和管理,在施工前期进行深入的实地考察,做好相应的勘察设计,针对施工现场的具体情况,采取合理的施工计划。同时选用恰当优良的处理技术,并结合软土地基的实时施工情况,对施工方法进行及时的调整和改进。通过加强软土地基处理的科学性,能够为整个工程施工打下坚实基础,进而提高施工质量和效率。
参考文献
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