中铁建大桥工程局集团第三工程有限公司 辽宁沈阳 110043
摘要:软土地基是公路桥梁施工较为特殊的地质,对公路桥梁施工的要求较高。软土地基存在一定的特殊性,软土地基相比一般的地基土壤来说,含水量较高、压缩性高、刚性较弱、存在不稳定性,很难满足公路桥梁施工的实际要求。为了保障公路桥梁施工质量、强化交通事业安全效率,就应严格针对软土地基进行严格处理,使软土地基满足公路桥梁施工的实际要求。本文将针对公路桥梁施工软土地基施工的技术要点进行详细分析。
关键词:公路桥梁;软土地基;施工技术
1公路桥梁工程软土地基特征分析
第一,地基含水率较高。公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。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。第二,地基松软不坚固。公路桥梁工程软土地基中的土壤通常较为松软,其土壤呈现蓬松的状态,难以坚固的凝结在一起,软土地基的可压缩系数为0.5MPa-1.0MPa,这样的软土地基很容易出现不均匀沉降问题,地基土层排水固结较为缓慢。如果软土地基的土层中存在软粘土结构,就会因为其中的未完全固结土而导致低级的稳定性、坚固性较差。第三,地基渗透性较小。公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。
2对公路桥梁软土地基施工技术的应用现状分析
首先,从软土地基的性质上看,大多数软土地基由于自身性质较软,导致其所具备的承载力不足以支撑上层公路桥梁建筑物,所以在实际施工的过程中,总是导致软土上层的建筑物处于不稳定的状态中。并且,正是由于上层建筑物与下层软土地基之间的密合度不高,导致在松动的过程中产生不同程度的缝隙,而这种缝隙就很容易让地下水压涨起,这就导致建筑物软土地层出现凸起现象,而当人或物置于凸起区域内时,凸起的部分又会下陷,这就为公路桥梁施工带来较大的风险隐患。而这种现象的出现,主要由于软土地基中含有的土质多由黏土、细土等物质组成,所以在土壤结构上就存在密实程度不高等特性,同时,每个软土层以下都富含大量的地下水,而这正是导致软土结构不稳的缘由所在。所以,如果想要提高公路桥梁施工的质量,就必须要注重对建筑物地表的压实处理工艺,这样就可以在一定程度上改善软土结构。其次,由于我国地区土质类型较多,所以往往在公路桥梁施工过程中,都需要根据当地土质类型的不同而设计施工方案,这就说明因地制宜的原则是公路桥梁施工的主要原则。并且,为了可以避免因软土带来的后续投入使用问题,如桥梁出现浮降问题,那么就必须对软土层做以特殊化处理,这样可以有效地控制软土浮降的程度,从而提高公路桥梁施工质量。
3公路桥梁施工中软土地基施工技术要点
公路建设项目中,桥梁施工是整个施工过程中的重要环节,需要注意软土地基问题。软土地基具有承载力弱、渗水性不强等特点,因其内部含有较多有机物质,地质存在软黏土、淤泥等物质,其地质承载能力也随之弱化,对桥梁施工极为不利。因此,在施工时,应重点关注软土地基问题,确保整个公路桥梁施工工作顺利开展,达到施工标准。
3.1增设桩基技术
可以根据软土地基自身特点,增设桩基。但是这一方法也存在一定问题,如在软土地基中设置灌注桩,灌注桩的稳定性能不强,容易出现倾斜问题。
因此,公路桥梁施工中需要进一步探索创新路径,可以将灌注桩设置到硬土层中,之后再进行灌注会较为便捷。通常情况下,公路桥梁施工可以采用水泥灌注桩、木质灌注桩等,根据不同材质的灌注桩实施不同施工工艺的处理方案。此外,安装灌注桩时,还需要考虑软土地基的软硬程度,选择材质不同的灌注桩,从而增强地基承载性能。
3.2表层排水技术
针对表层排水技术来说,便是在软土表层当中增加适当的添加剂等物质,以便于有效增强软土地基的平稳性。表层排水技术在实际开展施工的过程中,可以有效改善地基的强度和性能。在运用表层排水技术施工时,可以在软土地基上部敷垫砂层。因为软土地基的含水量较高,并且土层相对薄弱,通过敷垫砂层的手段,可以有效强化软土地基的排水能力,将软土地基表层的水分排出。此外,垫砂层在地基当中可以承担排水的责任,若地基土层当中分配不均,将会出现土层沉降的问题。若发生该现象,便可以通过敷垫材料的手段,借助抗剪力抗拉力等诸多手段,有效改善沉降现象,切实有效增强地基的承载力,确保施工工作的科学有效进行。
3.3强夯处理技术
由于软土地基中土壤内含有大量的黏土及粉土等微小颗粒造成土质疏松,孔隙过大,而运用强夯处理技术就可以很好的解决这一问题。在公路桥梁工程施工过程中,强夯处理技术得到了普遍应用,尽可能地弱化软土较强的压缩性,进而增强软土地基的稳定性。强夯处理技术主要就是在地心引力的作用下,将一定重量的物体从高空中坠落下来,对软土地基进行打击进而缩减土质的孔隙,从根本上降低公路桥梁工程中固定建筑框架结构的难度,规避之后施工过程中坍塌等不良问题的发生,提升建筑框架结构的稳定性和安全性。并且强夯技术简单易操作,施工人员运用起来方便快捷。在运用强夯处理技术的时候应注意,在工程附近如果有铁路的情况下不能直接采用这项技术,应该在施工现场的周围开凿隔振沟槽,确定重物抛落产生的振感不会对铁道以及附近居民产生影响,在此基础上应用强夯处理技术。
3.4预压沉降技术
预压沉降技术,是软土地基处理技术之一,主要目的是为了降低地基后期沉降发生的概率。具体施工的过程中,先要预估公路桥梁承重,对每个区域的应力进行分析,在得出结果之后,预先使用大于公路桥梁承重的负载压实地基,从而确保地基的软土层的稳定性可以得到保障。在撤除预压负载之后,软土层在应力的作用下,土层中的间隙会减少,密度会增高,可以达到公路桥梁工程施工的需求。该技术的施工难度较低,较容易实现,施工人员只需要确保负载下放到位即可。但是,就实际应用而言,该技术同样存在弊端,主要体现在两个方面,其一是效率上,预压沉降法主要依靠的是负载自身的重力实现压实目标,由于没有外力十预,所以耗时较长,整体效率过低会直接导致公路桥梁工程无法如期交付。其二,沉降法针对小面积软土地基处理优势明显,对于大面积软土而言无法短时间内配置相应的负载,而且大面积软土处理的质量不好把控。
4结束语
综上所述,公路桥梁施工中开展软土地基施工的意义重大,不仅可以保障公路桥梁的施工质量,而且还可以避免公路桥梁出现安全隐患。在实际开展软土地质处理的过程中,必须要结合软土的实际情况,科学合理的选择合适的软土地基处理方式,在实现经济性原则的同时,满足公路桥梁施工要求,促进我国公路桥梁建设领域可持续发展。
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