路桥施工中的软土地基施工技术应用 韩伟

发表时间:2019/1/10   来源:《建筑学研究前沿》2018年第30期   作者:韩伟
[导读] 本文对路桥施工中的软土地基施工技术应用问题进行了探讨,文章从阐述软土地基概况入手,进一步分析了土地基施工技术难点

中国葛洲坝集团第五工程有限公司  湖北宜昌  443002
        摘要:本文对路桥施工中的软土地基施工技术应用问题进行了探讨,文章从阐述软土地基概况入手,进一步分析了土地基施工技术难点,最后提出了具体的路桥施工中软土地基施工技术的应用策略。
        关键词:路桥施工;软土地基;施工技术
       
       
        前言
        公路桥梁作为现代交通体系中极为重要的构成元素,其施工问题也受到社会各方面的关注,为保证路桥质量,需要对施工现场环境、技术操作等系列因素进行考虑。软土地基处理作为路桥施工过程中常见的问题,也往往是施工团队需要首先进行落实的问题。
        一、软土地基的概述
        1、软土地基的概念
        软体地基,主要是由粘土、泥炭、散砂以及一些有机土构成,特征明显,例如,水分含量较大,对外力承载能力弱,抗剪强度不高等,这些不良因素的存在,严重阻碍了路桥施工的进行。1按照我国公路行业规范,软土地基的概念指的是强度较低且压缩量较高的软弱土层,且很多软弱土层内含有机物质成分;而在日本高等级公路设计规范中,软土地基是指由松软土、有机土及松散砂等土层构成,当地下水位升高而使得土层之上的填方以及构造物稳定性差,从而发生沉降的地基。
        2、软土地基的特点
        软土地基最明显的特征在于土质相对疏松、黏土和粉土等细微颗粒成分占比大、多空隙、压缩性及含水量相当可观等,系列特征导致软土地基的强度难以达到公路桥梁施工的基本条件,给施工造成巨大困难;加上软土地基本身土壤条件差,很可能引发地基沉降、滑动甚至坍塌现象,进而影响工程建设。当情况严重时,可能对施工作业人员的人身安全造成巨大威胁。鉴于此,在对公路桥梁进行施工前,相关单位需要对包括软土地基等系列要素进行全方位考量,结合施工现场的实际状况,构想出合理的施工方案,保证公路桥梁路基在相关路段的稳定性和承载性,提升工程质量与安全性。
        二、软土地基施工技术的难点
        1、因土层含水量高而导致淤泥多
        软土地基一个明显特征就在于含水量高,通常来说,含水量比例会处在33%至71%之间,而土层之下往往是流动的水体,因此很容易导致淤泥堆积,土壤的承载能力因此下降,使得公路桥梁施工进度受到不利影响,如果工作人员不能对其进行及时处理,便可能引发施工事故,导致工期被耽误。



        2、因渗水能力弱而导致固结速度慢
        正是由于软土地基内部含有大量水分,导致其对外部加水的渗水能力迅速减弱,会对施工加固工程中的固结速度造成巨大影响,使得地基稳定性极具下降。而且,软土中存在的许多有机质,可能会堵塞通水管,使得大量水分无法迅速排出,长此以往,软土面积不断扩大,公路桥梁下陷问题会越来越严重。
        3、因压缩性大而导致地基容易塌陷
        因为软土地基本身具有极强的压缩性,因此在工程建设过程中,很容易发生地基下陷或出现漏洞的问题,这会在很大程度上引发公路桥梁安全事故。施工单位必须对此采取有效措施,将安全隐患及时排除在外,确保施工质量与安全。
        三、路桥施工中的软土地基施工技术的应用
        1、深层石灰搅拌桩技术的应用
        在软土地基本身的塑性指标较高情况下,施工单位往往会采取深层石灰搅拌桩技术方案对地基加以处理。在现场作业中,工作人员用石灰作为搅拌桩的固化剂,这主要是由于石灰与软土充分搅拌后可以形成化学反应,达到比较良好的稳固软土地基效果,其效果也往往是水泥搅拌所无法达到的。而且,利用深层石灰搅拌桩技术,还能起到提高地基强度,进而提升软土地基荷载性能的作用,可避免工程因地基不稳而开裂的问题出现。一般来说,采用该种技术的几个基本步骤包括铺填砾石或砂、装配大型机械、设计掺灰量。如果公路桥梁工程所在地的表层硬壳偏薄,需要在作业前用铺填砾石或砂的方法完成垫层;而需要在施工现场装配的大型机械包括搅拌钻头空气压缩机、粉体发送器等;在设计掺灰量时,工作人员可以在收集现场土质样本基础上,对其加以分析,并得到最佳石灰掺入量的数值,为后期的搅拌打下基础。
        2、沙垫层等材料的换填方法
        换填法在公路修建领域运用极为广泛,它首先清除软土地基,再用强度较高且稳定性好的碎石及砂等等加以填补、通常情况下,为保证地基处于稳固状态,需要把软土地基中的软土层进行彻底清除;为保证地基的稳定性,沙垫层等材料的换填方式也更多地运用在山边坡脚处桥头路段及半填挖路段,以此保证地基的稳固程度,并避免面开裂或塌陷问题发生。垫层的厚度应该根据下卧土层的承载力决定,作用在垫层底面的土的自重应力与附加应力之和应小于等于软弱下卧层土的承载力。如下图所示:
       
        3、粉喷桩加固处理法的应用
        粉喷桩加固处理法在桥梁建设过程中的运用也相对广泛,以下联系某桥梁的实际案例对该方法的实践进行分析。某桥梁的总长度为6.5km,一共需要的桩基础为645根其中,最浅的桩基础为45m,最深的桩基础为80m。负责单位在开工前,安排技术工作者对现场加以勘测,发现现场内存在大片软土地基。联系现场实际,选择粉喷桩加固处理法夯实地基。工作人员先把现场软土清理完后,用砂、砾石等建筑材料完成换填及碾压密实工作;用于施工的主要材料是水泥粉煤灰、生石灰等,生石灰需要保证干净;在正式作业环节,需要完全根据标准程序施工,如在使用钻机时,要对钻机平台的位置进行合理调整,并以由慢到快的速度启动钻机,当超出设计桩底标高(10~20m)时,迅速停止钻机工作。
        4、注浆技术
        注浆技术是当前使用率极高的一种地基处理技术,它往往运用于含水量较低的软土地基处理方案中。该技术的操作原理在于将混凝土材料注入到地基中,使得软土与混凝土浆体混为一体,并依靠混凝土凝固时释放的作用力完成软土地基的固化工序,从而保证软土地基得到科学的处理。在现实施工阶段,工作人员也要对地基的实际情况做出全面的调查了解,对土质信息进行完整的记录,并按照土质实际部署注浆方案,以此完成分布式钻孔步骤。
        结语
        综上所述,加强对路桥施工中的软土地基施工技术应用问题的探讨,意义重大。相关工作人员需要明确软土地基的概念、特点;同时把握软土地基施工技术的难点,如因压缩性大而导致地基容易塌陷、因土层含水量高而导致淤泥多、因渗水能力弱而导致固结速度慢等;在此基础上,提出合理的软土地基施工技术应用策略,对深层石灰搅拌桩技术、沙垫层等材料换填方法、粉喷桩加固处理法、注浆等进行正确应用。
        参考文献
        [1]章升文.建筑软土地基基础施工处理技术要点分析[J].基层建设,2015(15).
        [2]丁兆峰,马红绛.探究路桥工程中的软土地基施工策略[J].城市建设理论研究(电子版),2016(6).
        [3]安勇,崔亚军.论路桥施工中的软土地基施工技术应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015(30).

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