道路桥梁工程软土地基施工技术研究 方可

发表时间:2020/6/12   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:方可
[导读] 摘要:当前,在道路桥梁工程施工中,软土地基处理还存在一些问题。
        安徽省高路建设有限公司  安徽省合肥市  230000
        摘要:当前,在道路桥梁工程施工中,软土地基处理还存在一些问题。在制定软土地基施工方案之前,施工单位并没有全面开展地质勘探作业,导致设计人员和施工人员没有准确掌握施工现场的软土地质情况,可能会导致施工设计方案存在一定偏差。在软土地基处理过程中,部分施工单位因循守旧,没有及时更新施工技术,导致软土地基处理质量与当前经济发展及车辆运输对公路的要求不相符,难以承受日益增加的运输荷载量。本文主要针对道路桥梁工程软土地基施工技术进行简要分析。
        关键词:道路桥梁;软土地基;施工技术
        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。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地基松软不坚固
        道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。
        1.3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。
        1.4 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。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软土地基处理技术
        2.1加筋处理技术
        一是对砂石垫层、土工格栅层进行同步处理,提高合体土层结构本身的强度和整个软土地基结构的承载负荷。二是在利用加筋处理技术时,为了保证软土地基结构的抗压性能,要选择合适的铺设技术,同时对铺设材料的质量进行严格检查。例如,在铺设土工格栅第一层时,
        必须对施工原料进行有效处理。而在对软土地基斜坡进行施工时,要控制施工材料的紧密度,防止出现结构形变。三是在对加筋材料进行填充作业时,要制定全面、有效的铺设作业方案,提升软土地基结构的安全性和稳固性。
        2.2强夯处理技术
        强夯处理技术主要利用专业的夯实加固机械设备对软土地基中填充材料的密实度进行合理控制,增强软土地基整体结构强度和承载负荷。在应用强夯施工处理技术时,要对以下要点进行严格控制。强夯作业之前,必须根据软土地基的施工设计要求选择合适的填充材料,同时聘请专业技术人员完成测量放样作业,保证强化处理技术的效果。在利用强夯处理技术时,要根据从两侧向中间延伸的原则,保证夯实加固处理作业的规范性和标准性。同时,要根据整体的处理效果,对夯实频率进行适当调整,有效确保夯实处理技术的施工质量。


        2.3真空堆载联合预压法处理技术
        真空堆载联合预压法处理技术的原理是对软土地基施加外荷载,排出基层土体孔隙中的水分,提高土层结构的密度,达到增强软土地基结构安全性和稳固性的目的。施工期间需要从以下方面进行严格控制,保证该技术的应用效果。
        首先,要制定完善的软土地基夯实加固方案,确定荷载定额设计和施工工艺。施工期间,必须重视施工观测对整个软土地基施工处理流程的作用。初期开始就要对施工过程中的每一层进行观测,当软土地基填充到设计高度后,要适当调整观测频率。在应用真空堆载联合预压法处理技术时,要制定合理的观测周期,直到整个预压处理技术完成,才能结束施工观测。
        其次,要对加荷速率进行合理控制。为了防止堆载负荷过重对土体的局部结构产生不利影响,人们可以通过以下几方面进行加荷速率的控制。一是表层沉降速率(≤20mm/d)控制加载速率法;二是土体内部侧向位移速率(≤5mm/d)控制加载速率法;三是利用孔隙水压力系数(≤0.6)控制加荷速率。在确保路基稳定性的前提下,以最优的加荷速率施工,可以创造显著的经济效益。最后,在应用真空堆载联合预压法处理技术时,顶部面积要大于底部面积,要根据工程实际情况,尽可能加大顶部面积。
        2.4置换土质处理技术
        2.4.1工程概况
        该公路项目全长为52.6km,最高设计时速为80km/h,路面宽度为30m,采用双向四车道形式。其中,K13+120~K13+480段处于平原地带,需要设计高架桥。该路段土地类型以农田为主,地基压缩量比较大,其稳定性和承载能力都比较弱。地基土层主要由黏性土、淤泥组成,含水量为38%~52%。因此,要对地基进行有效处理,保证软土地基的稳定性和承载力符合公路桥梁的设计要求。工程施工单位聘请专业技术人员对施工现场进行全面勘察,获取地质结构、地下水文环境以及气候变化等资料,并以勘察结果为标准,对软土地基的承载负荷强度等级进行判断,最终制定科学的软土地基加固处理方案。经试验分析和技术分析,该工程项目决定采用置换土质处理技术。
        2.4.2施工质量控制措施
        换填法施工简单,工程施工期间要做好质量控制。一是明确各个阶段的工程质量控制目标,提高加固施工效率和质量。二是招聘专业技术水平较高、综合素质较强的技术人员组织置换土质法施工。同时,要重视对技术人员进行培训,提高技术人员的质量安全责任意识,保证施工人员能够按照相关标准开展施工作业。三是及时清理施工现场的垃圾、杂物并保证平整度,同时要采取有效的排水措施排出基层内的多余水,确保基层表面的处理质量。在对原土体表层进行处理时,要保证地基表面环境满足相关要求。要合理控制淤泥开挖深度,一般控制在2.5~3.5m,可以使用自卸运输车及时运输挖出的土体。
        换填法使用三种换填材料构建人工地基,包含素土、矿渣以及砂石。在施工中,只有将三者充分融合,才能保障人工地基的硬度与密实度。人工地基需要更大的抗剪强度,降低压缩性,将原有缝隙填满,避免工程建设期间出现地基下陷或坍塌。回填土要预留部分空隙,以便有效排水,减少地基水分,增加其强度。地基的含量水变少,冬季土层结块现象也会减少,以免冬季土层强度显著降低。最后,回填施工期间采用分层填筑、分层碾压的方式对每一层施工质量进行严格控制,保证每一层的压实度,确保其质量符合设计要求。
        3结束语
        综上所述,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]公路工程中的主要施工技术研究[J].韩卓峰.山西建筑.2019(07).
        [2]旧桥拆除施工技术研究[J].邵卫红.华东公路.2019(04).
        [3]公路工程填石路基施工技术研究[J].王晓琴,肖东宇.黑龙江交通科技.2019(12).
        [4]预应力混凝土空心板梁施工技术研究[J].吴涛.建材与装饰.2020(09).
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