道路桥梁施工中的软土地基处理分析 吕保磊

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:吕保磊
[导读] 摘要:软土地基指呈软塑到流塑状态的软弱土层,主要指那些淤泥及淤泥质土。
        黑龙江省龙建路桥第六工程有限公司  黑龙江哈尔滨  150000
        摘要:软土地基指呈软塑到流塑状态的软弱土层,主要指那些淤泥及淤泥质土。在施工中如果采取不合理的措施处理软土地基,可能贯使道路桥梁在使用中产生沉降、桥梁开裂等病害,对其使用寿命造成影响。所以相关人员应该深入分析软土地基,选择合理的处理技术,提升道路桥梁的使用效率。本文分析了软土地基对道路桥梁施工的影响和道路桥梁施工中软土地基处理技术,仅供参考。
        关键词:道路桥梁施工;软土地基;施工技术
        引言:近年来,随着我国交通运输业的快速发展,人民生活水平日益提升。在道路桥梁工程施工过程中,会遇到需要在软土上进行施工的情况,如果不能采取有效的处理措施,将会对道路桥梁工程整体质量产生影响。本文对道路桥梁施工中软土地基施工的技术要点进行分析,希望能够有效提升道路桥梁施工质量。
        1 道路桥梁施工中软土地基现状
        浅层的降水和深层的抽汲地下水会导致附近建筑物的沉降开裂和大面积地面沉降。当出现整体沉降大量差异的时候就会导致建筑物的功能受到损害,这是因为软土的土层薄厚不均匀、分布不一致和载荷偏心导致的沉降不均;相邻的建筑物太近或者建筑物的载荷差异太大都会导致建筑物的倾斜。道路桥梁工程比其他的工程有更多的特殊要求,地基是道路桥梁的基层结构,同时它的牢固性也直接影响着道路桥梁性能的发挥。因此,施工现场的工作人员要了解和掌握沉降发生的各种因素,采取合理、有效的措施最大限度地降低沉降问题的影响程度。
        2 软地基施工中存在的问题
        2.1 路面龟裂或裂缝
        就目前来说,道路路面使用的一般都是混凝土和沥青的混合物,因为这两种材料优势非常明显:经济、抗压、方便运输等,但也有不足之处,缺少抗拉能力。软土地基的特点之一即为不容易压实,如果软土地基没有经过专业的处理,或者是处理措施不合理,就会使得地基发生变形。再加上路面结构并不具备高抗拉性能差的特点,在道路受力以后引发路面龟和裂缝。
        2.2 结构整体沉降
        因为软土地基具有渗透性较差和难压实的特点,所以会引发土体的沉降。如果,对软土地基的处理不合格,根本没有压实地基,这样在道路正常运营的过程中就会发生缓慢的沉降,沉降容易使得路面不平整,而且会出现局部或是整体沉降,给道路桥梁造成很大的压力,损坏道路桥体结构,使得桥梁垮塌、路基坍滑事故频频发生。(3)不均匀沉降。由于软土层中有透镜体,使得在压实整个地基的过程中会出现不同部位压实的程度不一样,这样如果地基在承受压力时也会照常固结排水,这样就很难保证地基的稳定性。而且一旦发生土体沉降就会带动整个道路桥梁结构发生沉降,因为地基沉降并不是均匀的,非常容易造成桥墩倾斜和道路局部下陷等问题,影响整个道路桥梁的使用。
        3 道路桥梁施工中软土地基处理技术
        3.1浅层软土地基的处理
        在处理浅层软土地基的过程中需要对路床的深度进行充分的考虑,通常不应超过在5.0m,通过对表面单一处理或综合应对方式的合理运用,使路基抗剪强度和软土地基压缩模量强度得到提升,并在此基础上,对路面荷载作用的强度综合考虑,为路基的稳定性提供保障。这样可使路基发生变形或沉降的情况减少,和施工后的处理标准相符合。在实际操作中,主要包括垫层法、换填法和土工织物铺垫法。

运用垫层法,需要把特殊材料铺设在软土地基地表面,并对路堤做好填筑工作,如果地面没有透水良好的硬壳层,则需要采用合适的材料制作排水垫层,应选择具有较好的透水性的材料,如砂石等,保证制成的排水垫层为路基排水固结提供有利条件,进而使路基强度增强。如果处理路段中的软土层中存在硬壳层或具有较大黏性的软土,其封水效果较好,可以采用加固型垫层,使垫层的刚度和强度有效提升,并通过对上部传来的荷载的调整,减少路床的应力,使其可以均匀的分布。换填法作为一种有效的处理措施,首先可以在换填时采用天然砂砾,使路基的稳定性、压缩性和强度得到改善;然后可使用相关机械设备挖除软土部分,并使用天然砂砾分层进行回填和压实,同时对其压实质量进行检测。
        3.2 预压方法
        预压操作在道路软土地基中广泛的应用,常见的预压方法主要有真空排水预压法、砂井堆载预压法及降水预压法。采用预压法对软土地基进行处理时,可采用不同的荷载预压软土地基,这种预压处理可使地基的整体密度得到有效的提升,保证地基的坚实性,地基通过压实后会更加坚固,具有更加突出的固结效果。另外,采用预压技术进行处理,还可使大部分工后沉降问题得到消除,为地基的稳定性和强度提供良好的保障。预压技术就是加快沉降,使沉降时间缩短,保证基础沉降提前完成,在初期处理软土地基时比较适用,对饱和的软土地基有较好的效果。
        3.3 排水固结法
        在处理软土地基时,比较常用的还有排水固结法。该方法可以采取不同的技术手段,在地基上建立排水通道,设置竖向的排水体,如砂井等,通过预压出可全部排出软土地基中孔隙中的水分,使软土地基可以发生固结沉降,保证地基更加坚固的压实,促使其整体强度得到提升。该技术包括多种方式,如袋装砂井排水固结法,在施工之前根据地基的深度把柔性的编织物支撑直径为7~12cm的特定沙袋,把砂石灌入其中后在地基上进行预压,或在地基上放入空袋,然后利用压缩空气的方式灌砂,并保证连续的灌入。该技术操作简单灵活,所以一般采取梅花形布置方式,并施加合理的荷载。砂井距越小,固结越快;井距越大,可能延长固结时间,减弱固结效果。采用梅花形的布置方式,在附加荷载的情况下,固结的快慢和井距成反比例关系,所以通常选择细而密的方案。另外在施工中受机械的影响,井之间的间距不能太小,如果井距过太小,则容易扰动砂井周围的软土,进而削弱了地基土的强度,还会增加其沉降量,因此降低了地基土的固结系数,一般都会控制其间距为1.0~1.5m,但在工作中还应该根据具体情况确定。
        3.4 挤密桩法
        挤密法是指利用形成桩孔环节的侧向挤压把桩间土挤密,再使用灰土夯填桩孔,在黏性土和松软砂土等土质比较适用。在对软土地基成孔操作后,需要在孔中填入充足的灰土和砂石,并捣成大直径的结实的桩体,使其产生的横向挤压力把软土地基压实。受到横向挤压力的软土密实度和整体承受力会增强,可使地基的沉降和变形得到有效的预防。在成孔灌砂的过程中,砂桩可避免基底出现振动和液化,如果黏性土的含量较小,对软土地基的处理会产生良好的效果。填材料时,因石灰的吸水性较好,而且吸水后具有较好的膨胀效果,因此对这一操作比较适用,还可使地基土质得到改善,促进桩体硬化,使周围土不发生侧向移动。在部分工程中还可以采用强夯法,但该方法有一定的制约,而且在操作中控制较难,所以应该根据实际情况合理的选择和判断。
        结语:在道路桥梁工程中,软土地基的处理和加固会对整个道路工程的质量产生直接影响。在实际施工过程中,无论采用哪种软土地基处理方法,均要以工程设计和施工技术规范为依据,并与工程的实际情况相结合,借鉴实际的经验指导,合理选择软基加固方法和施工工艺;此外,还要考虑处理方案的成本、效果和安全等影响因素,采取多种加固方法结合,提高软基处理的实际效果和工程效益。
        参考文献:
        [1]陈建妹.道路桥梁工程软土地基处理方法[J].建材与装饰,2020(06):248-249.
        [2]甘军.道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施[J].四川水泥,2020(02):44.
        [3]谭定祥.软土地基对桥梁施工产生的危害及处理措施[J].居舍,2019(35):160.
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