申屠一杰
浙江华新交通工程有限公司,浙江杭州 311400
摘要:道路桥梁施工中的软土地基处理技术应用实践是根据施工现场情况因地处理的,地基稳定性和安全性决定了整个道路桥梁工程项目的质量,这类大型规模的基建工程,投入高、工期长,对质量要求高,整体工程的使用寿命和安全性务必作为施工的前提。
关键词:道路桥梁工程;软土地基;处理技术
1 道路桥梁施工中软土地基的特点分析
1.1含水量问题
由于软土地基的透水性能较低,垂直层面几乎是不透水的,对排水固结不利,反映在建筑物沉降延续时间长。同时,在加荷初期,常出现较高的孔隙水压力,影响地基的强度。软土的渗透系数低使得土地沉降发生过程的时间较长,考虑到沉降速度与工程变形的联系性,如果沉降速度衰竭到一定程度后,差异沉降并不会再增加,所以对于减少工程项目的不均匀沉降,要加强软土的渗透和排水处理。软土地基的处理问题要考虑到一些局限性和现实条件,在选择相应的处理技术时,要考虑到软土的物理特性以及软土分布的高度,对于地基下的软土层来说,沉降幅度与软土层深度是正比例对应的,软土层越浅,沉降幅度越小,所以破坏程度和危险性也较低,在处理时可以选用较为简单、成本较低的处理方法。
1.2抗剪能力不足
众所周知,道路桥梁只有具备优越的运载能力,才能够保证持续发挥良好的运载功能,在这样的情况下,就对路基的抗剪能力提出了严格要求。而软土路基的土壤颗粒之间存在的空隙都相对比较大,软土层较大的吸水性致使土壤空隙间的含水量增加,进而导致土壤颗粒的摩擦力减弱,因此造成软基抗剪能力偏差的情况。再者,软基土壤中存在的较大空隙也在一定程度上削弱了土层的抗压能力,再经过各种车辆的长期不间断碾压,所以,道路桥梁不可避免会出现凹陷、开裂等病害。
1.3流变性特点
流变性也可以称之为稳定性,软土地基内部含水量较高,在受到较大外力作用的情况下水分会产生流动,从而使地基呈现变形状态。如果在这种情况下进行道路桥梁工程作业,则需要采取相应的加固措施,否则在工程项目建成后投入使用,不可避免的会受到外力作用,容易发生沉降、变形等质量问题。不仅达不到质量标准要求还会增加返工、二次施工的可能性,造成财力、物力资源浪费。
2 软土地基施工技术的优势
要想提高路桥施工效率,需要加强对软土地基技术处理中的一些方法进行深入的探讨和分析。比如,排水固结法,通过使用这种方法,不仅可以降低传统路桥施工过程中的材料使用成本,而且适用的范围比较广泛,弥补工期时长中的优缺点。根据具体的施工实践来看,在软土地基中,通过采取碎石桩法处理软土地基,能够追踪和监测施工项目完成后的软土地基沉降量,而且还能明显的满足相关施工要求,处理的效果也比较好。由此可见,只有路基的稳定性、强硬度和耐久性较强,才能维持路桥工程的寿命。
3 道路桥梁施工中软土地基处理技术应用分析
3.1表层处理技术
软土地基的表层处理技术是增强土体强度、强化内部结构稳定性的重要方式,主要分为四类:一是砂粒垫层技术,通过铺设厚度为 0.5~1.2m 的砂粒垫层,提高软土地基的透水性,优化排水固结效果。同时,垫层还能对于一些机械设备和装配式构件的承载起到防护作用,防止出现大面积的土质结构性破坏。二是表层排水施工技术,其原理简单概述为软土地基在额外载荷的功效下,慢慢排出孔隙水,使孔隙比降低,造成固结变形。在这个过程中,伴随着土体超静孔隙水压力的慢慢消退,土层有效应力提升,地基抗剪强度相对提升,并使沉降提前完成或提升沉降速率,使得土地强度变化趋于稳定,土质结构成型。三是排水固结法,其主要由排水和加压两方面构成。
排水能够运用天然土层自身的透水性,设置砂井、袋装砂井和塑料排水板这类的竖向排水体,提高透水性。四是加压法,其主要方法包括地面堆载法、真空预压法和井点降水法,为加固软弱的粘土,在一定的条件下,可采用电渗排水井点。
3.2碎石桩处理技术
在具体的路桥施工过程中,碎石桩处理技术是软土地基处理技术中的重要一方面,依靠这种技术可以为软土地基分担一些压力,这对提高道路承载力有着重要的作用。在这个过程中,为了使预期的效果更加明显,相关的施工技术人员还可以在碎石填充孔径过程中增加一些黏结剂,这样可以在很大程度上提升碎石桩结构的黏合性,起到的效果更加明显。此外,在碎石桩发挥作用时,还要充分考虑到软土地基的具体位置,主要是根据路基结构的具体性质确定,可以防止路基下沉或者沉降,保证施工的安全性和高效性。由此可见,碎石桩处理技术不仅具有成本低的优势,而且起到的效果也很明显。但是在路桥施工过程中,碎石桩处理技术一般适用于路堤较窄的路桥工程,这就要求相关的施工技术人员掌握专业的施工技术,并且根据施工工程地点的实际情况制定科学合理地策略,进而为路桥施工工程的顺利进行保驾护航。
3.3换填处理技术
换填方法需要根据施工区域的土壤条件决定具体实施方式,若施工区域土体为普通松填土,含水量与土质条件符合路基使用要求,直接进行翻压即可,但是需要注意土体回填方式的合理性,具体就是路基开挖结束后,采用分层压实方式进行原土回填,并有效掌握回填厚度,每层松填土的厚度应控制在40厘米以下,然后进行有效压实后再继续回填,同时要注意压实度法实时监测,回填深度在80厘米以内时,应实现96% 的压实度,深度在80到150厘米之间时,应实现94%的压实度,待深度在150厘米以上之后,其压实度应为93%。如果路基中的土体达不到使用要求,就需要换土进行回填。遇到高含水量软基,可以选用石头或者其他高性能硬质材料,并有效控制回填层的压实度与密封性,确保路基施工质量达到要求。
3.4预应力管桩处理技术
在具体应用预应力管桩施工技术时,必须通过全面有效的地质勘察明确软土路基土质的实际情况,了解并掌握土体松软程度,以便实现管桩技术操作的高效性与合理性为管桩技术的高效应用奠定基础 。此外,也要保证软土地基加固范围的合理性,根据该技术要求标准开展打桩位置测量工作,保证打桩位置的准确性与施工质量 ;打桩位置测量工作有效完成后,对管桩架设位置和具体数量进行确定,然后严格按照施工图纸开展管桩埋设作业,并有效记录各施工环节的具体状况,通过详细的分析对比,保证管桩施工能够达到设计图纸要求,为该技术的加固效果提供保障。预应力管桩技术的缺陷是材料使用量比较大,而且施工周期较长,开展施工作业时出现地面沉降等问题的几率比较高,因此会对施工成本控制以及市政道路运行年限造成不利影响。
3.5灌浆法处理技术
灌浆法不仅能提高路面的承受能力,而且还能增强软土地基的防渗能力,在路桥高层建成使用后,能够承受重量较大的车辆,并且对路基的危害也不是很大。所谓的灌浆法指的是将胶结性能比较好地填充材料注入软土地基中,这样能够为整合软土地基提供支撑力,能够增强路基的密度,这样不仅能够提高路基的承载力,还能保证软土地基的稳定。最重要的是,利用这种方式还能阻止外界水流对路基的侵蚀,能够真正发挥技术能力,实现预期的路桥施工建设目标。
4 结语
在道路桥梁建设过程中,软基处理是道路质量检验合格与否的一个重要标准,软基处理的优劣直接影响今后车辆在道路行驶过程中是否顺畅以及人员的生命财产安全。在道路桥梁建设软基处理施工过程中,施工单位应根据现场实际情况,优化施工方案。在保证质量、造价、工期、安全的情况下,采用经济性、技术性指标均合理的施工技术方案,并加强施工过程中的质量控制与管理,确保软基处理效果达标,进而提道路桥梁工程施工质量。
参考文献
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