软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用

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2022年05月07日 21:56

论路桥工程中的软土地基施工质量内容介绍

许博

[摘 要]最近几年,我们国家建设了一大批路桥项目,它们的存在为国家的经济发展,为社会稳定和广大群众的生活都贡献了非常显著的力量。然而由于我们国家的国土面积广,各个区域的地质条件不一样,在施工中就会面对软土地基问题。众所周知,软土地基较之于别的类型的地基来讲,其性质较为独特,比如它的孔隙比例非常大,而且容易发生变形问题,如果压缩稳定的话其所需的时间较之于其他地基来讲要久很多,而且它的水分含量高,强度较差。

[关键词]软土地基;施工技术;公路桥梁;应用

中图分类号:TU433 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)25-0340-01

1 公路桥梁软土地基施工特征

1.1 具有较高含水量

软土地基中较为明显的特征是有着较高的含水量,天然软土地基有着大概35%~75%左右的含水量,与普通地基的含水量有一定的差距。有部分软土在实际的施工中以流动状态呈现,在很大程度上影响公路桥梁的施工。所以,公路桥梁实际的施工中应该通过针对性的对策对含水量高的软土地基进行技术处理。

1.2 较大压缩性

通常情况下,软土地基有着大概0.5MPa~1.0MPa的压缩系数,该类土压缩沉降量大,排水固结缓慢,地基稳定性差。在软粘土结构中通常会存在未完全固结土以及正常固结土类型,任何一种软粘土结构都会在很大程度上影响公路桥梁的施工。

1.3 较小渗透性

由于软土有着较慢的固结速率,相对于薄砂层的粘土来说,软土有着较慢的固结速率,其主要是因为受到渗透系数的影响。通常情况下,均质粘土的渗透系数均在0.00000001~0.0000001cm/s的范围内。所以,一旦均质粘土受到荷载的影响时,则会有较低的强度以及较慢的固结速度,要想提高有一定的难度。倘若土壤中含有有机质的含量处于较大的状态时,则会出现气泡等情况,容易导致排水道堵塞,软土结构的渗透性降低。

2 软土地基在桥梁施工中的影响因素

2.1 施工环境带来的影响

环境因素对桥梁工程建设的影响非常大,由于不同地区的地质情况不同,施工技术在适用性上也存在一定的差别。黏性和砂性是两种桥梁软土地基形式,其中黏性地基中利用实压技术比较合理,这项技术可以起到巩固地基结构的作用,同时还能有效避免路基内部扰动问题的出现;砂性地基利用挤密技术比较合理,应用这项技术可以对松散地基结构带来的相关问题进行解决。同时,在选择施工技术时还要充分考虑土层厚度,如果软土地基土层厚度较小,那么施工过程中应重点对表层进行处理,如果软土地基土层厚度较大,应该重点进行排水与沉降等方面问题的处理。

2.2 桥梁等级带来的影响

对于不同等级的桥梁我国做出了不同的规定,由于软土地基直接影响着桥梁的整体质量,因此桥梁等级也会对软土地基施工造成一定影响。具体来说,桥梁等级和这种影响是成正比的关系,因此桥梁等级越高,对施工的要求也就越高,通常情况下软土地基沉降应该将重点放在施工阶段的控制上,合理选择异常情况的应对措施,例如利用排水固结技术可以有效抑制沉降问题的发生。等级低的桥梁工程不需要选择该技术,只需要进行路面铺设,待沉降完成以后重新进行桥梁铺设即可。

2.3 现场施工带来的影响

在桥梁施工过程中,软土地基施工是一个重要模块,它不仅会受到现场施工措施的影响,同时其他施工环节也会对其产生影响。一些施工技术的选用由于受到周围环境的较大影响,如果不能对这些技术进行合理调整,很多设计方案将会得不到落实,因此,软土地基施工质量也会受到影响。此外,施工过程中会利用很多大型的机械设备,设备运输及使用过程中都可能会对软土结构造成破坏,因此,应在施工过程中对这种现象进行抑制。

3 公路桥梁施工中软土地基技术的应用

3.1 表层处理的具体方法

在对软土地基进行处理时,要注意排除土层中的水分,同时通过利用砂垫层、铺设材料以及添加稳定剂等方式来进行有效处理,以此来达到提升土地表层强度的目的。同时也积极实现进一步缩减软土地基沉降问题出现的机率。这样一来,就可以有效实现公路桥梁质量的提升。而想要做到这一点,一方面,要展开系统的排水工作,对于那些土质较好,含有较多水分的软土地基,在开展施工之前,应该挖出相应的沟槽,以此来有效排除地表水,然后通过应用透水性较好的沙砾进行回填;其次,进行砂垫层的处理。就是简单地利用砂垫层将水排出来,从而有效减少填土层水分。此外,还需要有针对性地进行材料铺设工作,以此来有效解决土层分布不均的问题,同时也可以进一步提升软土基层的抗压能力。也正因为如此,通过铺设材料能够极大地提升软土地基的稳定性。因为铺设材料的方法能平均軟土地基的填土荷载,所以这种方法常用于地基局部沉降不均匀、地基侧向变形等问题中;最后可以采取添加稳定剂的方法,常用的添加的稳定剂有生石灰、熟石灰、水泥等,在施工过程中添加稳定剂可以有效地增强软土地基的强度和稳定性。

3.2 粉喷桩加固处理技术

粉喷桩加固处理技术,其实简单地来说就是利用水泥以及石灰等材料,通过机械对于软土以及这种材料进行强行搅拌,从而产生可以使软土的稳定性以及强度得到增强的物质。而粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法,它适用于加固各种成因的饱和软粘土。因此,我国常常将其用于加固一些淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土的地基工作中。而且粉喷桩加固处理技术近年来在我国发展比较快,而且得到了广泛的发展应用。

3.3 水泥搅拌桩的方法

水泥土搅拌桩是一种加固处理饱和粘性土和粉土地基方法。这种方法就是以普通的水泥作为主要的原料,运用搅拌的机械在地基身处就地将软土和水泥浆或粉体强行搅拌,这样可以使得水泥和软土之间产生一定的变化以及会出现各种反应,而通过这种方法可以使软土的稳定性及强度得到极大提高,进而提高路基建设整体的稳定性。同时还可以满足不同建设工程的不同需要。因为水泥搅拌桩最适宜加固各种成因的饱和软粘土。目前,我国多采用此法加固淤泥、淤泥质土、粘土和亚粘土等土质。一般来说加固含有高岭土、蒙脱石等粘土矿物的土质地基的效果较好。

3.4 竖向排水固结的方法

排水固结的方法,简单来说就是对于天然存在的地基或先在地基中设置砂井等竖向排水体,接着可以利用建筑物自身固有的重量对其进行分级的加载方式。加载的时候注意排水的状况,多数情况下施工很机械,就是要注意加载但是没有考虑到具体的施工状况,因而很多方法就看着很被动,同时在施工时由于排水的不当,导致很多问题,因而在施工时要重视方法,并且考虑到施工具体要素。或者施工人员可以提前对于场地进行压实,从而尽量地减少土中的含水量,增强土质的强度,从而解决地基沉降和稳定问题。而为了使地基加快自身固结的速度,可以将水大量地排除,就是可以在天然土层中增加排水途径,缩短排水距离设置竖向排水井,以加速地基的固结。同时,还可以使得工期尽快完工,节约大量的人力、物力和财力。值得注意的是,排水固结法适用于处理饱和软弱土层,但是对渗透性极低的泥炭土要慎重对待。

结语

由于软土地基具有抗压性差、易压缩、含水量高等缺陷,如果不能及时地进行处理就会对公路桥梁整体的质量造成极大影响,不但影响施工质量,同时也会影响人的正常出行,给人民生活带来极大的不便。因此,这就要求施工人员在施工过程中要严格地保证施工技术的水平,这是保障施工安全的前提条件,从而不断促进软土地基技术的进步。

参考文献

[1] 岩立斌.公路桥梁施工中软土地基施工技术剖析[J].江西建材,2016(3).

[2] 邱建明.公路桥梁施工中软土地基施工技术[J].江西建材,2015(9).

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