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摘要:本文着眼于实际情况,阐述路桥施工软土地基定义及特点,针对当前常见路桥施工中的软土地基施工技术展开探讨,重点分析技术应用条件及应用要点,希望可以对业内起到一定参考作用。
关键词:路桥施工;软土地基;技术要点
随着社会经济的迅速发展与城市化进程持续推进,我国路桥工程事业规模逐步扩大,因各个地方具有差异化的地质条件,在路桥施工中,软土地基多有存在,科学应用软土地基施工技术对于地基有效处理,路桥工程平稳投运具有重要意义。
一、路桥施工软土地基相关概述
软土通常指的是天然孔隙比不小于1,外观呈灰色,天然含水量比细颗粒土液限值大的土质,如淤泥、淤泥质土。在路桥施工中,软土地基主要特点为:(1)含水量高、孔隙比大。软土地基组成部分多为泥沙颗粒、黏土,同时包含有粘土矿物、非无机质物质、伊利石、高岭石,整体含水量较高、孔隙比较大,且抗剪强度相对较小,在软土地基处理中,应思考如何降低含水量。(2)透气性差。软土地基含有大量有机质,土壤会有气泡产生,这会让渗透性受到影响,一般情况下,只有在沉降较长时间后才能保持稳定。与此同时,软土地基各向异性较为明显,且渗透系数在水平方向要高于垂直方向。(3)抗剪强度低。软土地基抗剪强度相对较低,这会影响其固结排水度。(4)结构明显。软土地基结构类型多为絮状,在海洋黏土中,此结构表现尤为明显,如果受到混合、挤压以及振动影响,就可能让地基强度受影响,甚至出现流动现象[1]。
二、路桥施工中的软土地基施工技术分析
(一)表层排水施工技术
表层排水施工技术主要指的是在地面上开挖沟槽,让软土地基地表水得以排出,为机械设备使用提供环境支撑。在技术应用中,施工单位需要对土壤条件、地形条件予以全面考量,并控制沟断面形式,一般情况下,可控制其深度在0.5m到1m之间,控制其宽度在0.5m左右,然后应将碎石、砂砾回填在盲沟、路基,并安装高质量埋孔管,保证排水通畅[2]。
(二)砂垫层施工技术
砂垫层施工技术主要指的是将砂垫层铺设在软土地基顶面,将其作为上部排水层,以让沉降发展加速,让固结流程缩短。与此同时,在路堤中,可以将砂垫层作为地下排水层,让堤内水位得以降低,让重型机械作业环境得以改善。如果软土地基土层厚度较小,路基高度在极限高度2倍以内,那么此技术往往具有良好应用效果。在技术具体应用中,施工单位应保证所使用粗砂、中砂材料具有良好级配,颗粒不均匀系数在5以内,利用推土机、自卸汽车配合完成均匀摊铺工作,如果路堤透水性相对较差,需要针对性处理砂垫层端部。
(三)强夯施工技术
强夯法主要指的是利用反复锤自由落体让路基压缩性、强度得以降低,让软土地基得以夯实的方法。此技术本身具有施工简单、成本投入低、效率高的特点,在提升软土地基抗剪强度的同时,可以让地基抗液化性、抗震性得以增强,值得注意的是,如果路桥施工软土地基为粉土地基,因土质饱和度受强夯影响小,施工单位应对此技术做到谨慎使用。在技术具体应用中,首先,施工单位应保证重力机械其中能力大于夯击锤重量4倍;其次,施工单位应依照先周围后中间顺序进行夯实处理;最后,施工单位应在施工完成后对表面浮土进行清理,整平到设计标高,与此同时,需要做好质量检验工作、数据记录工作。
(四)换填施工技术
换填施工技术主要指的是清理基础地面一定范围软质土层,利用煤矿渣、片石、鹅卵石、钢渣等硬材料进行填充。如果软土地基深度相对较浅,且多为腐殖土、粉砂土,此技术往往可以取得良好应用效果。在技术应用中,施工单位应积极利用机械、人工配合方法进行分布换填,并依照设计规定完成夯实工作、碾压工作,保证压实度达标。
(五)土工合成材料施工技术
土工合成材料施工技术主要指的是利用具有隔离、过滤、防渗、加固的新型合成材料,将此类材料放到土壤之中,让其结合软土构成复合土体,让土体、抗拉构件产生互相摩擦力,以钳制软土地基变形的施工技术。
(六)水泥搅拌桩施工技术
水泥搅拌桩施工技术主要指的是将水泥水合物灌入在搅拌桩孔中,让其混合周围土体,形成具有较大强度复合土体的施工技术,经过处理,各个钻孔均能结合周围软土,以让复合地基整体稳定性、载荷能力得以提升,让路基沉降量得以减少。值得注意的是,如果地基天然含水量相对较大,那么不应使用此种施工技术[3]。
(七)静力排水固结施工技术
静力排水固结施工技术主要指的是对砂井、天然地基进行垂直排水处理,对构造物自身分量进行荷载分级,或是在施工开始之前开展加载预压工作,以排出土壤孔隙水、固结土壤整体的施工技术。静力排水固结施工技术可以有效解决施工过程中可能产生的稳定性问题与沉降问题,在具体施工过程中,首先,施工单位应高度重视塑料板滤水膜完整性,如果有破坏现象,应对其进行修补后再使用;其次,施工单位应保证塑料板连接牢固性,防止提升过程中产生分离情况;再次,应在打好砂垫层后防止机械通过,避免板头受到破坏;最后,需要在路基填筑工作后进行沉降观测,保证沉降数值在设计规定以内。
(八)碎石桩施工技术
碎石桩施工技术主要指的是利用管状设备横向振动以及高压强水流冲击、振动软土地基,以冲击成孔,然后将碎石等材料填充在孔内,让其和周边土体形成坚硬复合地基,此技术可以让地基载荷能力得以提高,完成软土地基处理工作。在技术应用中,首先,施工单位应依照设计图纸对桩位予以标出,控制偏差;其次,施工单位应利用振冲器开展造孔工作,在此过程中,需要对振冲器压力以及入水流量进行科学管控;再次,应做好清孔工作,为填料工作奠定基础;然后,应对填料高度进行控制,避免出现一次填料过多情况;最后,需在填料后开展振动工作,挤压密实填料。
(九)反压护道施工技术
反压护道施工技术主要指的是利用具有较高自稳性、渗水性砂性材料对护道进行填筑,让路堤可流动土质凸起应力得以抵消的技术。此技术应用所需材料、设备较为简单,且施工较为便捷,在具体应用中,首先,施工单位应科学选择反压防护道形式,当前,单级护道形式得到了广泛应用;其次,施工单位应控制反压互道宽度,通常情况下,可以利用圆弧稳定性分析法进行计算[4]。
(十)抛石挤淤施工技术
抛石挤淤施工技术主要指的是将大量砾石、片石进行抛填,排挤软土地基存在淤泥质土,完成置换工作,以提升地基稳定性、载荷能力。如果软土地基为沼泽、排水不畅洼地,此技术往往可以取得良好应用效果。在技术应用中,首先,施工单位应依照从中心向两侧的顺序进行抛填,保证两侧排出泥浆;其次,施工单位应针对低侧位置加大抛填石量,之后可铺设过滤层,开展填筑工作[5]。
结束语:
综上所述,路桥施工软土地基具有含水量高、孔隙比大、透气性差等特点,施工单位结合实际情况,科学选择表层排水施工、砂垫层施工、强夯施工、换填施工等技术,并全面掌握施工技术要点,可以让软土地基得到有效处理,为后续路桥施工奠定基础。
参考文献:
[1]吴昊天.软土地基施工技术应用研究[J].交通世界,2020(15):108-109.
[2]秦振龙,祝高飞.软土地基处理技术在市政路桥工程施工中的应用[J].工程技术研究,2020,5(06):74-75.
[3]刘相云.路桥施工中的软土地基施工技术研究[J].四川水泥,2020(03):186.
[4]卢汉民.路桥软土地基施工技术研究[J].工程技术研究,2020,5(04):102-103.
[5]陈阳.软土地基施工技术在路桥施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2020,43(02):44-45.