摘要:软土通常是指那些比较松散、不易粘合的土壤,当利用这些土壤做地基时,由于土壤质地较差、稳定性不强,无法承受较大的外在压力,当受到来自车辆等的压力时地基就会被压迫变形,严重的甚至会坍塌断层。因此,在公路路桥施工过程中,必须保证在对软土进行处理之后才能用于地基建设,只有这样才能从根源上保证路桥地基的质量。基于此,本篇文章对市政路桥工程施工中软土地基处理技术特征进行研究,以供参考。
关键词:市政路桥工程;软土地基处理技术;特征
引言
国家在基建方面的投入不断加大,路桥工程建设总量也在不断上升。由于我国各地水文地质环境存在较大差异,在路桥工程建设期间不可避免地会遭遇软土地基处理问题。因此,软土地基施工技术在路桥工程建设中的应用较多,要想取得良好成效,必须结合土壤地质环境及工程设计建设要求,借助科学、合理的方法,引进有效的科学技术对软土地基进行处理,确保路桥工程顺利完工。
一、路桥工程软土地基主要特征
根据软土地质勘察相关标准规范要求,孔隙比值不超过1.01,且天然水含量不超过液限,以灰色为主的细小颗粒土层即为软土地基的类型。其主要特征有:抗剪强度低、压缩性强、稳定性差。土层抗剪强度与排水固结条件、加荷速度等参数之间的关联较为显著,在排水期间,软土地基抗剪强度与土层固结程度成正比关系,若固结程度低,抗剪程度也会降低。软土地基压缩性会随天然水量、液限等参数的增加而增长,这是造成软土地基在大荷载作用下出现形变的主要原因。在天气较为恶劣时,软土地基会出现自然沉降,整体稳定性下降较为明显。在路桥工程投入使用后,所受到的各类外部载荷均匀性较差,经常造成结构出现不均匀沉降,若不能有效处理软土地基问题,会给工程项目造成较大隐患。
二、软土地基对于路桥施工的影响
(一)路面硬化问题
软土自身就有着松软、不牢固的特点,当使用这部分软土与其他材料进行混合配置混凝土时,会造成混凝土质量的下降。而混凝土又是路面硬化的最基本材料,所以由软土所配比成的混凝土地基硬化程度将大大降低。地基松软无法保证正常的使用,同时在使用过程中也极易出现鼓起、沉陷等情况。
(二)容易出现路面下陷现象
在道路和桥梁施工过程中,由于软土的性质,软土路面易于下沉,公路桥梁软土层的过渡带受路面的影响,不可避免地会造成水土流失现象,进而很容易导致路面下陷的现象发生。这些现象的发生往往是由于施工设计不足和施工技术不规范所造成的。路面下陷问题很容易造成连锁性问题,甚至会造成大面的路面问题。由于地基沉降过程中软土层厚度不同,地基强度不同,沉降程度也不同,影响了公路桥梁的稳定性,缩短了使用寿命。一旦发生路面下陷,后期的维护处理便会较为麻烦,不但会严重影响交通的正常运行,可能还要大面积的进行改工、返工等,进而造成严重的经济效益损失。很多路桥工程由于软土地基的质量较差,当路桥正式投入使用之后,常常会在短期内便出现路面下陷的问题。这不但会严重影响路桥的正常使用,还会对承建公司造成严重的名誉损失。
(三)软土压实技术具有局限性
由于软土地基中的水分含量较高,因此其压实过程便较为困难,且压实技术的应用效果对路桥的稳定性非常重要。在此阶段,由于软土地基的压实比较困难,并且施工人员的能力非常有限,在压实过程中获得的施工效果常常会不理想,导致施工效果不满足公路桥梁的软土地基应用标准。此外,由于软土地基的出现区域会受到地理环境和天气条件等因素的影响,因此在雨季施工时,常常会有大量雨水会冲刷软土地基的内部,雨水侵蚀了施工材料,并会产生不同程度的腐蚀,导致总体施工质量逐渐下降。
三、公路路桥施工可采取的软土地基技术
(一)换填处理法
软土地基的处理方法要视现场的实际情况来确定,根据不同的地质构造选取最合适的处理方法。通常情况下当软土层处于土壤层的上部时,使用换填处理法是最适合的。顾名思义换填就是从土壤表层将软土挖走,用其他种类结实的土壤来进行填充,然后使用机械来进行压实,使地基更结实和牢固,为路桥施工打下良好的基础。这种软土处理方法具有简洁高效、直截了当等特点,施工过程比较简便,换填的土壤也比较充足,并且不需要花费大量的时间,但是值得注意的是在开挖软土层时必然会对地面平整度造成破坏,日后施工必须在对平整度进行处理之后才可以进行。
(二)强夯法
强夯法的主要适用对象便是空间结构比较大的软土,该方法的工作原理是通过重型机械的碾压来使土壤结构变得更为紧密,使土壤和水分进行分离,土壤离开水之后湿度就会大大降低,土壤便会黏结凝固成结实的土壤层,大大提高了土层的抗压能力,保证地基能够可靠使用。强夯法之所以能够被采用并且进行大范围的推广,其中最主要原因便是该方法具有极高的经济性。强夯法作为公路路桥施工软土地基处理方法的一种,是值得大力推广和应用的。但是需要注意的是,该方法的使用必须与完善的土壤参数数据进行配合使用才能起到良好的效果,并且要进行严格的监管,保证地基处理工作能够符合路桥建设的基本要求。
(三)材料换填法
表面处理技术能够改善软土地基结构性质,但其耐久性较差,材料换填法可以解决此类问题。在路桥工程建设期间,使用优质土或水稳定性好、强度高的材料将软土替换掉,可以有效改善路桥基础土质状况。实际施工前,要先将软土地基清理干净,检查基础坡度,确保满足换填施工要求,然后选择满足要求的材料进行分层铺筑,现场要注意控制每层填料路堤的基础宽度,在填筑高度满足标准后及时进行翻松、碾压。对于桥头路段、半填挖路段、山边坡脚处多采用砂垫层材料进行换填,提升地基稳定性,避免路桥面层出现坍塌、开裂问题。对于透水性较差的土层,要集中进行水量控制,使用压实装备去除有害材料,保证垫层颗粒的均匀性,碾压过程中压实度要满足设计、施工标准。
(四)排水固结技术
排水固结技术是一种深层排水技术,能够进一步降低软土层中实际含水量,这种技术通过在软土层上设置排水井并在软土层汇总打入挤密装置,在挤密装置强大的压力下将水分挤出,挤出的水分聚集在排水井中,然后将排水井中的水分抽取出来即可。但是排水固结技术的使用具有一定的局限性,而且在使用之前要对土层的实际含水量进行评估。
(五)表层排水法
由于软土地基的含水率较高,会对路桥工程造成严重影响,所以在软土地基处理过程中,通过合理的方法降低土壤中的水分是关键。表层排水法是一种常用的软土地基排水方法,简单高效,而且非常可靠,主要是通过在软土层上铺设砂垫层,利用砂垫层的压力挤压软土从而排除土壤中大量的水分,提高土层的承载性能。
结束语
总而言之,路桥工程的软土地基处理关系到工程整体质量以及安全性,因此在进行路桥工程建设过程中,必须要结合工程实际情况,把握软土地基施工的原则和技术难点,采取合理有效的软土地基施工技术,最大限度地满足工程实际需求,从而确保路桥施工项目质量。
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