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摘要:就目前来看,我国桥梁施工规模普遍较大,这使得工程设计难度显著提升,也正是因为如此,增加了施工过程中的不确定性因素,如果不能及时处理施工过程中的软土地基,势必会引发大量安全事故,所以相关单位有必要增强对软土地基危害及其处理方案方面的关注力度,以不断提升桥梁工程质量,延长其使用寿命。
关键词:桥梁;软土地基;危害;处理方法
1桥梁中软土地基的危害
首先,软土地基会对桥梁的路基的压实度产生影响,软土地基中的松散砂和松软土中具有较大的泥炭空隙,使得地基在压实过程中具有较高的难度。在桥梁的施工过程中除了要结合软土地基的特性采用相应的措施进行弥补外,还应有效的压实软土地基,最大程度上保证路桥工程地基的稳定性,确保交通设施的安全性,延长桥梁的使用寿命。其次,软土地基对桥梁的路面质量会产生一定影响,软土地基会影响桥梁施工的稳定性,大多数情况下即使采用后期压实的施工手段也无法很好的提高地基的牢固性和抗压性,一旦桥梁工程中出现软土地基垮塌和下陷的现象或由于地下水冲刷导致土层空洞的现象会直接导致垂直方向的剪力、路面硬化和断裂现象的出现,给公路桥梁的行车安全带来严重的影响。最后,软土地基会导致桥梁出现路面下沉的现象,软土地基由于压实的难度较大,软土过渡带受到地下水的冲击后出现水土流失的现象,极易导致桥梁的路面出现下沉的现象,加上底层强度的差异、软土层下沉程度的不同对于路面质量产生一定的影响,经常出现路面下沉程度不一致的现象,对桥梁的使用寿命产生一定的影响。因此,在桥梁的施工过程中实施软土地基施工技术显得尤为重要。
2桥梁中软土地基的处理方法
2.1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。
2.2粉喷桩加固处理技术
该技术就是借助水泥或者石灰等材料,以此作为固化剂提升软土地基的强度。将固化剂和软土混合,应用搅拌机将混合物搅拌在一起,将二者黏合在一起,从而形成拥有一定强度的地基。在淤泥与黏土质的地基中适合应用粉喷桩加固技术,该施工技术的造价成本较低,可普遍用于地基加固施工。某公路工程在施工时基坑的开挖深度达到了3.46m,施工场地处于坡脚和海盆地边缘地缘,岩性变化大,土层中包含人工填土、粉质黏土、淤泥质粉质黏土等土壤,采用粉细砂加固土质,地下水位埋深为0.8m。施工过程中,施工人员应用粉喷桩地基处理技术和基坑临时护壁方法,将地基下的工程桩按照梅花形科学布置,桩与桩保持着1.5m的距离,置换率可达20%。复合地基承载力超过120KPa,施工人员对柱下桩采用了加强措施,使软土地基的承载力提升到140KPa,此时桩径为0.5m。因为粉喷桩内没有钢筋,桩无法抵御过大的水平推力,而基坑单排支护工作无法满足支护设计要求。于是施工人员将支护桩设计成双排加劲的形式,桩径和排桩间距分别为0.5m和1.6m,在其中假设加劲桩与加固桩,应用水泥材料提升支护桩的水平支撑能力。
2.3换填垫层技术
在实际的施工过程当中,换填垫层技术的原理就是通过对土壤的换填,将含水量较高的土壤换为含水量较低的土壤,转变土壤的含水量以及提升土壤的稳定性。在开展公路桥梁施工的过程之中,将此技术应用到其中,不仅可以有效解决软土地基带来的安全隐患,而且还可以在根本上提升公路桥梁施工的质量。在使用此技术时要注意以下几点:第一,施工工作人员要对施工现场软土地基的物理属性、环境等进行仔细分析,依照相关的数据制定一套合理、科学的计划。第二,在对换填土壤进行选择时一定要严谨,施工工作人员要根据当前施工的要求,科学的选择地基换填材料或地基换填土壤。第三,在施工的过程当中,要对地基换填密度进行严格的管控,而施工工作人员要适当借助机械设备的力量对换填材料及换填土壤进行碾压,从而在一定程度上提升地基换填密度,保障公路桥梁的施工质量。
2.4深层搅拌桩技术
现阶段的软土地基施工技术,不仅在技术体系上非常成熟,同时在技术的多样化表现上特别的显著,为了在将来的技术操作成就上得到更好地成绩,可尝试通过深层搅拌桩技术来完成。该项技术的应用优势,能够在软土地基当中增加水泥浆或者是水泥,按照深层搅拌的方法来完善,同时在固体剂应用以后,能够在软土地基的固化效果上进一步的提升,对软土地基的稳定性提升非常的显著。深层搅拌桩技术的操作,可以在软土地基的强度提升上取得较为显著的效果,并且在透水性的把控上是非常优良的。该项技术的另一个优势在于,自身的技术成本比较低,在操作过程中具有简便的特点,基本上可以对常见的软土地基较好的应用,促使公路桥梁的建设取得较多的保障,为将来的发展做出较大的贡献。
2.5强夯技术
强夯技术又被称为动力压实技术,该技术主要是采用自由落体的方式,将重量在15-45t的实物从高空落下,再将重力势能转化为动能,对地基进行夯实处理。这样,在实物落地的瞬间,动能会在一定范围内扩散,对软土地基造成一定的外部冲击力。当然,在这个过程中,也会产生相应的热能。因此,需要反复多次进行夯实处理才能够夯实软土地基,使地基更加紧密严实,以保证承载强度满足施工要求。强夯技术所需设备简单、施工效率高且施工效果显著,但是该技术不适宜应用在高饱和度的软土地基上,也不适宜应用在泥泞土壤质地的软土地基上。
2.6自然沉降法
自然沉降法在应用的过程中主要指依靠软土地及其自身的沉降,在开始动工前,应尽量计算软土地基实际的承载能力,再使用大于这个承载能力的软土完成填充任务,促使地基可以提前完成自身的沉降,使这地基的硬度有所增加,这是一种相对最经济的方法。时间比较漫长,如工期时间比较宽松,采用本方法最节约施工成本,采用此施工方法须充分考虑自然环境及周围环境的因素。考虑土质本身对地基的沉降有可能造成的影响,可能会造成比较严重的延缓工期或是增加经济消耗,采取此方法施工的项目不多,多数会采用一些相对较先进的施工技术作为软基处理的施工方法。
3结束语
我国在桥梁的建设规模上不断提升,同时对软土地基施工技术的应用非常先进,技术体系的优化能够采取不同的思路、不同的方法来完成,很多不足的弥补都可以产生较好的效果。未来,应继续对软土地基施工技术的可靠性、可行性做出合理的评估,在技术方案的设计、完善上按照多元化的思路来创新,掌握好未来的发展走向,针对不同的软土地基做出科学的测试,确保在日后的工程建设上取得更好地成果。
参考文献
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