武汉市市政路桥有限公司 湖北省武汉市 433100
摘要:软土地基本身存在的含水率以及压缩性较高,再加上其强度较弱,渗透能力不强,致使在达到一定程度之下会导致变形,因此软质土层不能像一般的土体可以直接作为地基,必须要对其进行一定的优化以及性能的改善,进而才能降低沉降或者变形问题发生的风险。当公路路面出现裂缝或者更为严重的破坏现象时,这主要是由于路基导致的,所以在进行施工的过程之中要对软土地基进行相应的处理,只有这样才能在根本上确保公路的质量,从而在最大限度上推动公路桥梁施工的有序进行。
关键词:公路桥梁;工程施工;软土地基;处理技术
1公路桥梁施工中软土地基的施工问题
由于软土内部持有的水量较高,并且厚薄分布存在一定的差异性,致使在进行载荷的过程之中极易发生地基承重不均匀的情况发生。当公路工程发生大规模沉降时,地面会出现不同程度的高度差,导致公路表面造成严重的拉伸,最终造成路面破损的现象,甚至会造成路面的坍塌,威胁人们的生命安全。为了在根本上确保公路桥梁工程的质量,当发生沉降现象时,相关的施工工作人员要及时的调查发生此现象的原因,并采取相应的才是予以补救。从当前来看,造成公路桥梁发生断裂的主要原因主要是由于深层地下水的汲取与浅层降水一起造成的。
对于软土地基而言,其技术的关键点在于通过多样化的技术将软土层表面和内部压实,提升软土地基的坚固性。然而在开展公路桥梁施工的过程之中,大部分施工工作人员并没有意识到软土地基的处理的重要性,造成一系列重大事故的产生,影响了公路桥梁整体的功能和使用的周期。
2市政公路桥梁建设过程中软土地基的处理措施探究
2.1置换施工法
软土地层的抗压能力、承载能力以及稳定性都是非常差的,所以为了能够改善地层结构的强度都会使用置换方式。所谓的置换施工法,其实就是将高强度的土层和低强度的土层互换,这样就能够通过土壤互换,提高地层的稳定性和性能强度。
当前置换施工法的使用过程中,土壤的置换主要使用的是爆破和挖掘。但是置换施工有几个不可忽视的缺陷就是工程量较大、周期长、成本高,所以置换施工法的应用范围较小。虽然置换施工法的应用范围较小,但是其作用是非常突出的,能够有效地改善软土地基的性能强度。在进行软土地基的置换施工过程中,要先对现场的施工环境进行勘测考察,了解周围的自然环境情况,从而使用合适的置换施工法。换填方式要进行断面全宽,纵面分层,将软土挖去做换填处理,然后将置换的基土先回填入坑内,之后就是使用路面基土进行回填。
2.2硬壳层的补强
对于砂质性的软土、湿陷性黄土和粘土硬壳层这类排水性较差的土壤,非常适宜采用硬壳层的补强技术。所谓的硬壳层补偿技术就是在软层地基处理过程中,使用物理碾压、振动冲击压对土地土层进行夯实,使得软土地层的物理层级结构有所改变。硬壳层补偿技术的应用成本低,并且对于地基土层的处理效果较为明显,所以在市政公路桥梁工程建设过程中,应用范围较广。硬壳层的补偿技术在使用过程中,还可以结合硬物填充方式,将硬物沙石进行捣碎,使得硬壳层的强度得到补充,大幅提高软土地层的存在力和稳定性。硬壳层补偿技术的应用范围较广,在使用过程中可以通过现场的实际环境和其他处理方法相结合,实现软土地基治理的综合化,降低了软土层处理的施工成本和建筑成本。
2.3排水固结处理
排水固结处理就是对软土中含水量较大的地基进行处理,其原理就是通过在软土地基中插入排水管,并且让管道呈垂直的排水形式,使得软土地基类多余的水通过管道排出,从而达到排水固结的作用。当前,排水过节处理技术主要有以下四种方式:沙井堆载预压、降水预压、真空排水预压、电渗排水固结。
沙井堆载预压是用于排水性较差粘土层较多的施工环境,沙井能够将土层进行压实,使得地基的强度大大提高,从而实现排水固结和加快土层凝固。而降水预压法是采用井点抽水来降低地下水的水位,地下水水位降低,必然会使得软土地基的含水层下沉,从而实现软土地基的地层结构改变,加快软土地基的处理速度。所谓的真空排水预压,就是把砂垫层和沙井布置在加固的土体中,然后在砂垫层上放置不透气的塑料薄膜,最后再使用真空抽气设备进行真空抽气,在大气压的作用上,使得软土层中的水分逐步通过孔隙流入沙井,这时候就能达到排水过节的作用。但是真空排水预压的方式应用成本较高,并且此类方法的适用范围较窄,所以在我国市政公路桥梁建设过程中,真空预压法并没有得到广泛的使用和推广;所谓的电渗排水法,就是利用直流电装置把软土地基当中的水体电流进行物理性导向,让土层中的水分流向趋于一致,使得水分能够从统一的排水孔或沙井中排出,从而能够达到快速排水过节的效果。但是这些方法的使用具有一定的安全隐患,在使用过程中技术操作人员特别需要穿着无漏密封的绝缘服,以免造成触电事故,所以电渗排水固结法拥有一定的使用限制范围。
2.4材料加筑法
所谓材料加注法,就是把一定质量的铝合金、金属丝、锌铜片等抗腐蚀能力较强的材料加固编织成网状或者是条带状,然后加入到公路建设的地基中。利用金属材料和土壤之间的摩擦力,使得软土地层的稳定性大幅提高,拉筋法(材料加筑)是土地层的填充过程中较为使常用的一种方法,并且这类方法的适应性极高,后期通过土层掩埋,有利于公路的雨水排出,维持周边地层的环境稳定,提高市政公路桥梁的地基强度。
2.5挤密法
所谓的挤密法,就是在软土层中渗透入一定量的沙石粉末,然后让砂石粉末逐渐补充软土层的土壤颗粒之间的间隙,然后再使用压路机对土层进行碾压加固的形式处理。砂石粉末的利用有利于提高软土地层的存在性和强度,并且通过长时间的碾压与夯实,实现了砂石粉末和土壤颗粒之间的有效结合,大幅提高了软土地层的平整性和稳定性。通过实际的施工效果证明,紧密法有利于提高软土地基的整体承载性,实现了路面的整体平稳,并且挤密法的使用有利于后续对土壤的整体维护,大幅降低了土层维护的成本,减少路面反复施工的情况出现。但是挤密法的技术应用要求较高,砂石粉末的配比工序复杂,在砂石配比过程中,一旦出现配比失误,就会使得后期路面出现降低下沉的问题,所以紧密法在使用过程中,一定要进行砂石粉调配比例的优化。
2.6浅层治理技术
浅层治理技术对于软土地基处理的适用性较高,特别是在市政桥梁工程建设中5米以内的软土地基处理,在处理过程中使用的是综合处理方式,对地层进行综合化的填充或置换,然后通过表面的单一碾压夯实,使得软土地基的地层性能和承载力不断提高,避免施工之后地层大幅沉淀,使得路面的平整度受到破坏。
3结语
随着我国社会经济的快速发展,我国的城市化建设进程也在不断的加快,市政公路桥梁建设工程的数量和规模都在增加和扩大能够更好的保证市政公路工程施工的质量,在施工过程中就要实现对软土地基的处理和控制,作为相关的施工人员要不断探求新的软土地基施工处理技术,大幅降低软土地层的湿敷处理成本,提高土层的承载力和适应性,保障市政公路桥梁建设的安全性和稳定性。
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