杭州市萧山区 311200
[摘要]:公路作为交通运输的基础,能够快速运输物资,方便人们出行,对于我国经济发展起到了重要作用。桥梁是公路跨越江河湖海的关键,对于地基施工技术要求甚高,如果遇到软土地基,更是需要采取科学合理、先进高效的技术确保地基稳定,以免因地下土层结构不够密实影响到整个公路桥梁工程质量。因此,在公路桥梁施工建设过程中,要高度重视软土地基施工,合理选取施工技术,确保公路桥梁施工质量。
[关键词]:公路桥梁施工;软土地基;危害;措施
公路桥梁工程大都有着建设投入高、周期长、风险大等特征,因此,在施工建设过程中一定要严格把好质量关,对于裂缝、塌陷等问题重点关注,积极采取先进施工工艺提升工程质量。软土地基在公路桥梁建设中会经常遇到,对于该类地基处理要总结既往经验,采取有效措施解决,为我国交通运输事业发展作出贡献。
一、公路桥梁施工现状分析
当前我国公路桥梁数量、体量都在不断增加,以期为交通运输事业发展提供优质保障。但是,公路桥梁施工难度较高,许多问题都没有利用科学数量、科学方法予以解决,在建设方面不容乐观,甚至造成严重后果。一些公路桥梁在施工之前,没有深入做好地质勘察与探究,虽然拥有一定数据信息,但是往往是陈旧信息,对于当前施工帮助不大,因此导致施工质量问题发生后无法快速找出原因并加以解决。
二、软土地基特点及常见危害
(一)特点
公路桥梁施工建设中经常会遇到软土地基,其主要具备以下几个方面的特点:一是含水量高。含水量高是软土地基最为明显的特征,通常软土地基含水量在30%以上,部分软土地基含水量高达75%。由于高含水量,使得土壤流动性较强,对于在软土地基上进行施工建设的工程造成很大困扰。为确保公路桥梁施工质量,施工方一定要做好地质勘察工作,全面掌握相关参数,进行科学研判,制定有针对性的施工处理方案,为项目施工夯实基础。二是渗透性差。与其他类型土壤相比较,软土固结速度慢,渗透性较差,其渗透系数<0.001cm/s。同时因为软土地基中富含大量有机物质,在其中会形成众多气泡,是土壤渗透能力差的主要原因,如果不加以处理,软土地基密度无法达到地基强度需求。三是抗剪性弱。软土地基在抗剪性能方面表现不佳,对路基排水造成不利影响,而且由于均匀性不足的特点,很容易引发路基不均匀沉降问题。四是压缩性大。软土地基有着明显压缩性,压缩系数通常位于0.5~1Mpa之间,遇到外力作用时,极易出现被压缩现象产生变形,使得整体结构承载力不足,难以达到公路桥梁施工需求[1]。
(二)常见危害
软土地基引发最常见、最大的危害就是地表沉降,由于软土地基内部土质过于松软,土层之间缝隙过大,含水量偏高,如果没有做好相关处理,在后续施工或运营过程中,会由于其内部水分流失、土颗粒密度增加,而导致公路桥梁地基沉降,造成巨大安全隐患。具体沉降速度取决于底部桩基,最容易出现沉降的区域是公路与桥梁的衔接处。公路桥梁投入运行后,受上层重量增加的影响,地基承载力持续变大,最终引发沉降问题。同时,软土地基内部稳定性不够,受后续路面交通压力的影响,地基颗粒之间会出现形变,带动土壤位移,造成裂缝。
三、在公路桥梁施工应用软土地基施工技术的措施
(一)排水固结技术
在进行公路桥梁施工前,一定要处理好地下水、地层表面水,要安排专业人员深入施工现场进行详细勘察,做好水文信息记录,将收集的数据信息汇总后上报至工程设计方,最终有设计方根据数据信息制定合理处理方案。处理地表水通常采取固化排水模式,其效果明显且环保程度较高。传统铺路建材使用粉煤灰、石灰、砾石等通过直接从自然界采集的原材料,长此以往会导致矿石开采过度破坏自然生态。而固化剂利用化学反应使软土地基中的水分固化附着在软土地基中,在改善土质结构同时对于生态破坏较小,符合当前新发展理念。现阶段排水固结通常有砂井法、真空预压法、堆载预压法等,具体应用时需要根据现场实际选取相应处理办法。
(二)土层换填技术
对于路基基层较浅的软土地基来说,土层换填法较为适合,换填法在我国软土地基处理中应用广泛且技术相对成熟。换填法能够处理各类不良土壤,改善土壤性质,从根本上解决地基松软问题,有助于软土地基稳定,提升其承载能力。在具体应用时,需要明确软土深度、广度,精准把握换填目标,制定有针对性的施工方案,彻底解决土壤松软问题。具体操作时,借助机械对被换填区域实施开挖处理,在地形结构相对复杂部位辅以人工开挖,做到开挖精准。同时,填料选择也是关键环节,通常采用炉渣、砂土或粉煤灰为填料,在换填过程中长期分层换填及同步碾压方式,完成换填后进行夯实处理,尽量规避地基变形[2]。
(三)强夯置换技术
强夯置换技术能够有效改良软土地基空隙率较大问题,提升地基承载能力。强夯置换技术针对性强、灵活性高、施工工艺简单,但是会造成较大噪音污染,需要在施工时加以控制。在实际操作时,要选取恰当夯击设施,防止因为设施匹配不够影响到强夯效果。通常使用8~30t之间的重锤,同时要确保起吊设施与重锤之间配合良好,确保夯击效果。
(四)注浆技术
软土地基上层质量偏低、空隙较大,通过向上层空隙间灌注硬性凝胶材料的方式,能够使软土地基上层凝固粘接成型,达到改善地基性能的目标。具体操作时,先在软土地基衔接处构筑隔离水质面,防止地下水侵蚀,确保地基架构稳固,然后按照设计标准进行钻孔,孔径控制在60~95mm之间,孔深视现场实际情况而定。向钻孔内放置注射管,做好套管与孔壁的防护,将配比好的水泥砂浆注入射管中,使砂浆渗入软土空隙达到固结效果。该技术需要注意的是需一次成型,不可中断。
(五)垂直排水柱技术
当软土地基土壤黏性过大,可以采取垂直排水柱法。向软土地基中设立一定数量垂直排水柱,目的是为了尽量缩减排水时间,提升排水效率。施工过程中要注意做好地基沉降分析,以便排水砂井能够充分发挥作用。
另外,还要粉喷桩技术、挤密技术、表面排水处理、加载法等处理方法,需要人们根据软土地基具体情况予以选择,从中选取最佳施工方案。
公路桥梁施工不可避免会遇到软土地基,其施工技术水平优劣直接影响整个工程质量,因此,施工方一定要重点关注软土地基施工技术的运用,有效改善地基性能,为公路交通事业发展作出贡献。
参考文献:
[1]黄健.公路施工中软土地基处理技术分析及应用[J].科技风,2021(05):113-114.
[2]赵荣鑫.软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].江西建材,2021(01):151-152.