摘要:在道路桥梁工程施工中,人们需要对软土地基进行有效的施工处理,提高软土地基的稳定性和安全性,防止出现地基失稳,以确保道路桥梁工程的使用性能。本文对道路桥梁工程中的软土地基施工技术进行了简要的分析,希望能够为我国道路桥梁施工建设提供一定的借鉴。
关键词:道路桥梁工程;软土地基;地基施工技术
引言
公路是国家交通运输的基础设施,国家和地区要想得到长远持续发展就必须完善道路交通建设,在实际建设过程中,软土地基是经常遇见的地质问题,对道路桥梁的建设质量有较大程度的影响,因此施工单位必须对软土地质进行加固处理。
1道路桥梁工程软土地基特征分析
1.1地基含水率较高
道路桥梁工程软土地基最大的特点就是含水率较高,在未经处理的软土层中通常会存在35%~75%的含水率,其与软土地基的含水率差别无几。有的软土地基在施工中泥土与水分混合成流体状态,其不仅增加了软土地基的施工难度,还加大了工程的施工量[1]。所以为了强化工程的稳固性就要做好地基排水工作,促使地基的含水率降低到规定的标准。
1.2地基渗透性较小
道路桥梁工程的软土地基固结效率较为缓慢,其甚至都无法与薄砂层的粘土固结率高,其主要原因是受渗透系数的影响。通常均质粘土的渗透系数为0.00000001cm/s~0.0000001cm/s,如果其受到外界荷载压力的作用下,就会呈现出较低的强度、固结速率,而且对于这种软土地基的施工难度非常大;如果土层中有机质含量较大,还会产生气泡引发排水道堵塞。
1.3地基抗剪度较低
软土地基的抗剪度较低,其主要原因是受到排水条件的影响,如果要想提高软土地基的抗剪强度,就要将地基土层的排水性控制在良好的范围内。由于道路桥梁工程施工深度的不断增加,软土地基在施工所需的强度及负荷量也在不断地加大[2]。通常软土地基抗剪强度在10m范围内时,其具备的强度在5KPa-10KPa,随着地基深度的不断深入,其抗剪强度也会以1KPa-2KPa的强度加大。
2道路桥梁工程软土地基的施工技术分析
2.1表层排水法施工技术
在道路桥梁工程软土地基施工中,为了降低土层的含水率,可将适宜的添加剂投入到表层粘性土中,促使土层的稳定性、固结性得到显著的提升,使得地基的坚固性、强度大大增强。如果软土地基中的沙垫层土壤含量较少、含水率较高,可将填土中的排水层设置成沙垫层,这样不仅能够降低填土的含水率,还能够确保施工设备安全、稳定的通行。同时还要注重地基土层的分布情况,避免不均匀沉降的出现,在实际的地基施工开始前要对地基强度、宽度等数据进行确定,并保障垫料敷设的规范性。
2.2加载法施工技术
在道路桥梁工程软土地基施工中,为了有效的控制地基沉降问题最好的方式就是采用加载法,其不仅能够强化地基的稳固性,还能够防止路面结构因沉降问题出现断裂、坍塌等情况。加载法主要是对地基增加总压法及降低间隙水压法促使地基软土层不断的沉降、加固,如果地基土层上部存在砂层,可采用地下水法促使地下水位降低。通常加载法与载荷量、沉降时间、固结层厚、自身重力等因素有着密切的联系,所以必须要对地基沉降进行严密的监测[3]。
2.3排水固结法施工技术
在道路桥梁工程软土地基施工中,排水固结法是比较常用的一种施工处理技术,其主要是对软土地基施加压力,促使软土层不断地压缩,促使地基强度不断地增高。为了强化软土地基排水固结效率,可在土层与地基之间设置适量的垂直排水柱,这样就能够大大的增强地基的抗剪强度。通常在软土地基施工过程中可将填土法、排水固结法及加载法联合使用,因为地基中含有的土层土质不同,仅仅采用一种加固方法很难保障地基的稳固性,例如:在泥炭质地基中采用排水固结法取得的效果就不够显著。
2.4挤密法施工技术
在道路桥梁工程软土地基施工中挤密法的应用也比较常见,然而由于软土地基中所含的土质不同,采用的挤密法也多种多样。如果地基土层中含有湿陷性黄土可采用挤密桩法施工技术,主要是将桩孔打入地基中,然后将砂砾、碎石等填入桩孔中,并对其进行分层密实夯填;如果软土地基较厚可在用素土挤密法,此种方式最大的优势就是可以在附近取土;如果地基土层为粘性土可采用石灰土桩法,将石灰、煤灰、炉渣等混合后回填或夯实,也可采用砂石桩法,将地基中打孔,并通过振动、冲击等方式将砂砾材料填入其中[4]。
4案例分析
4.1工程概况
某地区公路为一级双向四车道公路,公路全长12km,路基宽度22m,公路规定行车速度为100km/h。该公路所在地区为沿河平原地区,地势低洼平坦,气候四季都较为湿润,四季温度温差较大。公路所在地区有丰富的地下水资源,水位埋深较浅,经实地勘察该地区地下水以及地表水对混凝土有一定的腐蚀作用。
3.2公路软土地基施工工艺
由于该公路施工主要路段属于沿河地段,因此在设计上采取排水、清淤、片石填筑、换填改良土铺设土工格栅等工序进行处理。1)排水清淤处理。对于积水量不多的路段,可以直接使用抽水设备将积水处理干净,等表面技术处理完毕后,用挖掘机在积水区进行挖除,待出现原状土壤后即可停止清理。清理出的淤泥应由专业人员进行检测,并配置一定比例的填充材料填充至原积水区。2)片石填筑。在片石选择上应该选择抗压强度较强的材料进行填筑,一般选择抗压强度大于30MPa,中部厚度大于15cm的片石进行填筑。在正式填筑施工前,应该在公路施工区抽取200m路段进行试验填筑,通过试验能够检验施工工艺的合理性,施工工艺和施工机械设备的配置组合度以及各项技术指标的稳定性。试验路段施工完毕后由检测人员进行工程检测,审核无问题后可以展开大面积施工。首先施工人员将选好的片石用车辆运输至施工地点,将施工地用推土机和平地机进行推平处理,保证地基的厚度和平整度,待平整后采用压路机进行反复碾压,增强土壤的压实度[5]。其次,在进行分层填筑时,应该根据现场实际情况,先低后高,先中央后两边进行材料卸载,同时用推土机和压路机进行后续处理,保证碾压层平整且厚度不超过0.5m。将片石填筑好后对片石的顶部再次进行碾压,对于欠缺平整的缝隙应该用碎石屑等细料找平,当轮迹小于8mm时停止碾压,并在其上方填筑一定量的路基土。3)换填改良土。改良土的主要配置材料为土和石灰,将一定量的土和石灰按配比配合后运用搅拌机进行现场搅拌处理。搅拌完成后同样选取200m路段进行试验段施工,试验施工完成后经检测,如果符合施工标准则可以进行大面积施工。在换填改良土时原则上应该采用分层摊铺的方法进行,如果土壤中的含水量较大则应该先进行翻晒,然后再摊铺,最后用推土机推平;如果土壤中的含水量较少,则应该先在土壤中加入预定量的水分进行闷土处理,待土壤水分符合要求再进行摊铺和推平。
3.3公路软土地基处理质量检测
施工完毕后应该对软土地基的处理情况进行质量检测,避免由于施工过程中管理和操作流程的不完善导致地基处理不符合既定处理要求。因此在软土地基处理施工后必须科学的进行组织工作,加强技术管理,严格按照质量流程操作,做好质检验收工作。
结束语
道路桥梁工程是市政工程中的一种,其也是与广大市民有着密切关系的工程建设,如果道路桥梁工程出现质量问题就会对城市发展、市民安全产生影响,所以必须要对工程地基进行妥善处理,尤其是处于软土层的地基采用有效的加固施工技术是必不可少的,以上主要对几种软土地基常用的施工技术进行了阐述,旨在为相关领域的研究提供参考。
参考文献
[1]郑斌.道路桥梁施工中的软土地基处理技术[J].建材与装饰,2019(32):282-283.
[2]魏武强.道路桥梁工程软土地基施工探究[J].江西建材,2019(10):125-126.
[3]祁春雷.公路桥梁工程软土地基施工处理技术研究[J].居业,2019(10):120+122.
[4]吴双.道路桥梁工程软土地基施工探讨[J].四川水泥,2019(10):50.
[5]张保俊.道路桥梁施工中的软土地基处理技术[J].地产,2019(19):142.