关于公路桥梁施工中软土地基施工的技术研究 朱伟 孔丽丽

发表时间:2020/4/30   来源:《建筑实践》2020年1月1期   作者:朱伟 孔丽丽
[导读] 当下,桥梁是组成公路交通工程的重要组成部分,
        摘要:当下,桥梁是组成公路交通工程的重要组成部分,能够充分满足公路的线形要求。但是在实际建设过程中不可避免会遇到软土地基,特别是在当下建设范围逐渐增多的情况下,相应的会扩大软基范围与深度,不利于工程施工的顺利开展。因软土基本不具备工程性质,在施工过程中或施工后不能对沉降情况进行准确的预测,从而会造成结构损伤或诱发不必要的安全事故。基于此,按照工程实际情况来处理软基十分有必要。当下,处理软基的技术有很多种,因方法不同所具有的原理、特点、适用范围均有很大的不同,为此就需要相关技术人员严格掌握各项技术措施,在选择方法时能够严格按照工程要求与特点。
        关键词:公路桥梁施工;软土地基;施工技术
一、公路桥梁施工中软土地基施工的重要性
        公路桥梁对于我国交通运输的重要性是不言而喻的,只有保障公路桥梁的质量安全,才能让后续的工作能有条不紊的开展。所以工程人员在对公路进行施工时,遇到软土地基时一定要进行及时的处理,稍有疏忽就会工程的进度造成影响,从而导致公路桥梁的质量无法得到保障。公路桥梁密实度、公路的表面都会因此受损,让道路硬化且沉降,降低了公路桥梁的使用寿命。软土地基的结构主要由松散砂,大孔隙泥炭,松软土等组成,这些物质都是具有高含水量、强压缩性的特质,从而也在一定程度上影响公路桥梁的整体压实度。也正是压实度不能符合相关的标准,从而造成软土地基在含水量以及渗透性方面都存在明显的不足,公路桥梁上的排水系统存在明显的缺陷,一旦遇到下雨天气就会造成工程施工的进度影响与道路的正常运行,从而逐渐让公路质量发生转变,工程质量的好坏直接决定着公路的使用寿命,如果没有很好的对地基进行雨水渗入与侵蚀的防护,就会为公路的质量埋下隐患,交通安全存在很大的风险。
        因为软土地基类型的不同,在工程施工中所运用的特性也不尽相同,很多地基在使用的过程中会出现不同程度的路面硬化现象,这些还不是最主要的不足,其最大的问题就是下雨天会让公路桥梁出现水土流失的现象,从而降低软土地基的强度,让公路桥梁的表面出现大面积的沉降,公路的质量得不到保障。我国的道路工程施工一般使用的施工材料是混凝土与沥青,这些施工材料能提升路面的建设效率与使用价值,也是最容易出现问题的材料,其稳定性方面相对比较薄弱,会让使用的路面出现裂痕与硬化的现象,如果公路桥梁使用了软土地基技术,就会增加这种现象的严重性。
二、软土基地施工技术研究
1、前期勘察
        软土地基的处理特点主要表现为难度大、耗时长、成本高。在设计路桥工程时,需尽量避开软土地基。不可忽视的是,当前国内建设用地正处于逐渐饱和状态,部分路桥工程项目施工地点无法避开软土地基。对此,施工技术人员在正式开工前,必须全面勘察施工现场地理环境,对当地的填土状况、软土层结构与厚度、软土层范围、暗浜、暗塘、古河道和软土层分布规律、构成因素、物理力学性质、水平与垂直方向的渗透性、均匀性进行仔细查看。
2、表层排水法
        在填筑路基之前,在施工现场需开挖排水沟,对于地表水需采用抽水机及时排出,致力于地基表层中含水量的显著降低。控制排水沟断面在0.5m左右,深度为0.5m~1.0m,可在路堤平行、垂直方向设置排水沟,具体情况下需严格按照现场施工状况。
3、砂垫层法
        施工技术人员在为软土地基的顶面铺设砂垫层的过程中,必须科学控制铺设厚度,与此同时,要根据路堤高度、施工现场的软土层厚度及其压缩系数计算铺设厚度,一般情况下,要将厚度控制在0.6m~1.0m之间。其次,砂垫层能够充当固结软土层时必不可缺的上部结构排水层,这样能够有效缩短软土层的固结时间,并降低路堤的内水位。

通常情况下,需设计砂垫层断面为梯形,需选择颗粒不均匀系数小于5且级配良好的粗砂、中砂为材料,控制含泥量在3%~5%之间。砂垫层在进行摊铺时刻采用自卸货车与推土机,确保均匀的摊铺,从而能够有效预防集中载荷情况的出现。
4、稳固剂处理法
        为改善软土地基的压缩性,增强其强度,可将生石灰、熟石灰、土壤离子稳固剂或水泥加入软弱的表层地基土中。其中在初次碾压生石灰时需进行拌和,等到水解后,再次进行碾压;接着,为水泥、离子和熟石灰等集料添加足量的稳固剂,做好最后一次搅拌工作后进行压实。在使用稳固剂的过程中,需对软土层厚度进行严格控制,通常为30cm~60cm,对于处理后的水体,必须做好一周的科学保养工作,这样方能有效提高整个土体的强度。
5、真空预压法
(1)在软土层上部设置完整的砂垫层,并以此充当水平方向的排水体。
(2)为水平排水垫层的中部组装优质滤水管,在条形滤水管铺设过程中,应精心挑选优质钢管或者良好的塑胶管,将滤水孔的直径控制在8mm~10mm,孔与孔之间相距5cm。
(3)在铺设面积较大的密封性聚氯乙烯薄膜时,通过至少铺设2-3层的方式来确保真空预压的良好密封性。
(4)真空管路在安装时,需保证管路连接的密封性。
        (5)在真空抽气时需将离心泵打开,为快速固结土层排水,需致力于密封膜真空压力的显著提高,同时保持密封膜内的真空度超过73KPa,抽真空作业一般需要1~5天。
        (6)在施工作业期间,必须对离心泵、密封膜和真空管路进行全面观测,借助远程监测技术随时了解土体内部各层深度的真空度、地表总沉降、土层深层沉降、孔壁比变化等情况。真空预压法具有较短的作业时间、简单的施工工艺,可开展大面积施工,需要注意的是,真空预压法适用于渗透性相对较小的饱和软黏土地基,如果施工现场的透水层较厚,或者水源补给非常充足,就不能采用真空预压法。
6、卵石、砂石换填法
        如果施工现场的软土层相对较薄,在挖除软土时需要科学选用挖掘机或者人工的方式,控制开挖深度在2m之内;然后换填材料,即具有良好质地与级配的中砂、粗砂或卵石,控制每层的铺设厚度为15cm~20cm,再次碾压时可采用6t~10t压路机,每次至少碾压4遍以上。
另外,还包括强夯法,这是一种比较简单的施工工艺,性价比高且具有良好的加固效果。软土地基通过强夯处理后,可降低其压缩性2~10倍,提高承载力2~5倍。
7、将土质进行置换
        由于软土的性质较为特殊,并且在同一区域内的软土层也不尽相同,为软土地基的施工增加了一定的难度,当道路桥梁设计线路与软土地质相遇时,应当对软土结构进行仔细勘察,确保软土地基能够建设的前提再进行施工。若是软土层实在不能进行地基建设时,应当将软土层进行土质更换,在检测完成后,需要将一定区域内的软土层挖出,通过更换黄土或者沙土等方式来实现土质的置换,以此来避免软土层承载能力较差的问题出现,在进行土质置换时,要对需要更换的土质进行规划,并且明确软土层的深度,确保更换后的土质能够完全符合公路桥梁建设强度标准,但是此类方式施工量较大,并且投资成本也相对较高,通常只有在其他条件都不允许时才应用。
结束语
        在今后的时期里,软土地基施工将会是公路桥梁发展建设过程中不可缺少的环节之一,而且软土地基施工技术不仅是对公路桥梁项目质量有着直接的影响,还是对施工方技术和能力的严峻考验。所以在公路桥梁施工中要加强对软土地基施工技术的开发和应用,这样能够在一定程度上缓解路面硬化和沉降,有效增强软土地基的强度,增强公路桥梁成品的使用寿命。
参考文献
[1]王咏梅,王志谦.软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用[J].黑龙江交通科技,2015(1):72-73.
[2]吴明,董宜斌.试述软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用[J].建材发展导向,2016,14(5):222-223.
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