武汉市桥梁工程有限公司 湖北省武汉市 430070
摘要:随着城市化进程的不断加快,道路桥梁建设规模日益扩大,但是软土地基的出现一定程度制约着道路桥梁工程的顺利施工,还会为工程带来一定的施工风险,所以施工单位必须要对软土地基进行有效处理,掌控软土地基处理技术,从而保证施工质量,促使道路桥梁施工稳健发展。
关键词:道路桥梁;软土地基;技术要点
道路桥梁工程具有跨越区域较广的特点,受到地质情况影响较大,特别是遇到软土地质,在道路桥梁工程地基处理过程中,需要进行特殊处理,以满足道路桥梁工程使用。随着道路桥梁软土地基施工技术的不断发展,处理工艺趋于复杂和多样化,在实际道路桥梁工程施工过程中,需要根据实际情况选择与之匹配的软土地基处理技术,才能以较低的处理费用取得较好的处理效果。
1软土地基的概述
软土地基基本特点在于其含水率较高,且相较于细粒土,其具备的抗剪强度相对较低。软土地基在稳定性、压缩性等方面的性能表现都相对欠佳,因此以何种方式做好地基处理工作是值得工程人员深入探讨的问题。道路桥梁工程项目中,应以各区段软土地基的实际特点为依据,根据其基本性质选择相适应的技术手段。全方位掌握软基特点是提高技术选型合理性的必要前提,同时也是确保施工质量的关键。软土地基的处理工作中,首要前提在于全面掌握软基特点,应从多途径入手收集施工区的软基资料,以此为依据预测施工中可能存在的问题。以相适应的软基处理技术为指导,在施工、管理、监理等多部门的共同配合下做好软基处理工作。
2软土地基处理技术的主要措施
2.1强夯处理方法
强夯作为常见的道路桥梁工程地基处理方式,在各地道路桥梁工程施工现场应用中积累了较为丰富的施工经验和较为成熟的技术方法。在道路桥梁工程软土地基处理过程中,强夯处理方式的工作原理是通过夯锤的重力来对道路桥梁工程软土地基进行冲击,促进道路桥梁工程软土地基的固结程度,控制其弹性空间,达到提高道路桥梁工程软土地基承受荷载的稳定性。夯锤通过机械提升到一定高度,设备较为简单,工作成本不高,但是夯锤的重量、夯锤的提升高度和夯锤的落点布置都需要设计单位进行计算,计算的依据主要是是通过现场采集道路桥梁工程软土地基地质样本进行试验的方式,确定道路桥梁工程软土地基属于强夯技术能够达到地基处理要求且较为经济适用的情况,一般强夯地基处理工艺在粉状土和粘性土方面不使用,强夯容易造成表面固结和粉尘流动,道路桥梁工程软土地基处理效果不佳,对于粗颗粒土、不饱和的粘性土、湿陷性黄土等道路桥梁工程软土地基采用夯击处理的效果较好。强夯处理虽然技术原理最为简单,但是由于夯锤单次工作面较小,需要反复夯实,给施工组织带来一定难度,对夯击施工过程中的控制较为复杂,容易造成超量无用夯击和未达到处理效果的夯击等两种极端情况,对现场夯击施工管理的控制提出较高要求。
2.2砂垫层技术
砂垫层措施适用于地基软土层含水量大、土层比较薄的情况中,为了充分发挥出砂垫层在地下排水层、上部排水层的作用,有效地固结软土层,将0.6~1.3cm厚的砂垫层敷垫在软土地基中,这样不仅可以有效地降低填土内的水位,还可以在软土地基施工和填土过程中为施工机械提供良好的通行条件。另外,在应用砂垫层的过程中,相关技术人员需要充分考虑施工机械重量、偏心程度、接触压力、软土地基表层强度。例如在某矿山综合楼建设工作中,拟建的场地地貌类型是河流侵蚀地貌,以沼泽沉积淤泥质土为主,软土层中含有大量水分、土层薄,场地类别属于2类。相关技术人员通过分析和计算砂石垫层厚度和宽度,确定处理后地基承载力特征值需要达到150kPa,为了实现这一目标,技术人员利用砂垫层法进行了有效处理,最终满足了工程建设指标要求。
2.3排水处理技术
道路桥梁工程软土地基的成因很大程度上是受到含水率高的影响,排水法进行道路桥梁工程软土地基处理具有周期长的特点,但是处理费用较低,处理效果较好,已经在道路桥梁、铁路、建筑等多行业得到广泛推广。为了使道路桥梁工程软土地基中的水顺利排出,需要对处理地块进行合理规划,设置排水沟渠的循环网络和坡度设计,做好排水沟渠的深度设计和定型、透水设计,一般可以通过使用沙袋和空隙塑板等材质进行排水汇集渠和槽的设计,如果可以结合土方堆积和晾晒相结合的方式,道路桥梁工程软土地基处理效果更佳。经过排水处理后,道路桥梁工程软土地基形成固结,可以满足道路桥梁工程施工所需的稳定性,实现提前沉降。
2.4注浆固化处理技术
注浆固化处理道路桥梁工程软土地基的方式所需的设备为钻机,通过钻机设备将带钻孔的钻头压入或螺旋钻入道路桥梁工程软土地基,与此同时,钻孔将固化浆液喷射进入软土内部,均匀分布,与道路桥梁工程软土地基内的含水进行反应,实现改变道路桥梁工程软土地基成分并改良的目的,显著提高道路桥梁工程软土地基承载能力,降低其含水,实现道路桥梁工程软土地基固化,达到道路桥梁工程软土地基处理的效果。由于注浆固化通过高压喷射注浆的方式,将固化水泥浆等直接均匀进入道路桥梁工程软土地基内部,实现其土质改良和固结,效果较好,速度较快,经济性较好,但是如果道路桥梁工程软土地基含水率不高则效果不适用。
2.5粉喷桩加固技术
粉喷桩加固技术适用于地基沉陷要求严格的情况中,大、中、小道路桥梁通道、涵洞、桥头中。例如,在某道路桥梁桥头软基处理时,技术人员在施工准备阶段针对粉喷桩处理地段进行了沉降观测和数据分析,发现桩间土沉降较桩顶大,地基土孔隙水压和荷载增加成正比,并确定了其中的技术指标:粉喷桩的距离需要控制在1.3~1.6m,钻機进钻速度需要控制在1.6-2.2m/min,在遇到硬地层时稍微放慢速度并加快速度后提钻,在喷粉搅拌的同时适度调整喷粉压力,避免出现堵管问题影响喷粉,并利用自动装置对其进行有效控制,最终圆满完成了工程施工。在实际施工过程中,施工单位需要有效地控制钻机喷粉高程,下钻深度,保证粉喷桩长度,不得使用不具备粉体计量装置的喷粉机,并安排专业人员进行定期检查和复查,确保粉喷桩搅拌均匀度和成桩直径满足相关要求,重点检查其直径磨耗量。
2.6高压旋喷桩法
高压旋喷桩通过钻机喷嘴将水泥浆高压喷射进软土地基,使之与原软土混合并发生水化、离子交换、凝结等一系列反应,从而直接改变原有土壤的性质,提升土基承载力。钻机的选择需符合现场实际情况,谨慎确定钻机位置,按照规范要求进行施工。高压旋喷桩使用的钻机体积小、重量轻、振动小、噪音低,制成的桩体水泥含量高、强度足,接近混凝土桩,可在道路桥梁所处地段承载力要求较高的情况下使用,但与此同时其成本较高、对环境污染较大;相比之下,水泥搅拌桩的成桩体积较大,制成的桩体水泥含量低、强度较低,成本也较低,适用于路段地质情况相对较好的一般情况。
3结语
综上所述,在进行道路桥梁施工工作时,施工单位要对软土地基的特征进行积极研究,重点研究软土地基对道路桥梁结构的影响,要结合软土地基出现的问题选择适合的施工处理技术,确保地基的加固效果,增强地基坚固性,为后期道路桥梁施工打下坚实的基础。
参考文献:
[1]陈大金.软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].科技创新与应用,2017(14):222-223.
[2]亢长江.道路桥梁施工中的软土地基处理技术[J].建材与装饰,2019(18):256-257.