软弱地基处理中道路桥梁施工技术的实践与探索

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年第9期   作者:周永华
[导读] 近年来我国经济实现了较快的发展,为城市建设带来了新的动力。

        周永华
        南京市路桥工程总公司  江苏南京  210000
        摘  要:近年来我国经济实现了较快的发展,为城市建设带来了新的动力。由于我国幅员辽阔,在进行道路桥梁工程的建设过程中对实际工程提出了不同的要求。软弱地基作为一种特殊的建设地质条件,由于建设地点的土壤结构强度不能满足实际工程需求,需要经过一定的强化处理才可为上层建筑提供更为可靠和稳固的支撑。当前,如何做好道路桥梁工程中的软弱地基处理已经成为杭亚关注的重点问题。
关键词:软弱地基处理;道路桥梁施工技术;实践与探索
一、开展软弱地基处理的重要意义
        地基是各类建筑工程的基础性施工单元,不但可以为建筑主体提供可靠稳定的支撑力,而且能为工程建设的快速推进提供有力的保障。具有较高强度、刚度和稳定性的建筑工程地基将实现道路桥梁工程建设质量的有效提升,是司乘人员行驶安全的根本性保障之一。虽然我国道路桥梁工程经过若干年的发展已经积累了丰富的工程经验,也在众多项目建设中取得了世界瞩目的非凡成就,但与国外发达国家相比在大多数工程中还有不少缺陷,其中较为突出的工程施工问题之一就是软弱地基的施工技术。
        从工程学的角度对软弱地基进行分析,可以将软弱地基定义为有充填土、杂填土和淤泥等物质构成的多层次特殊地基,其土质较为突出的特点是含有较高的淤泥含量,即含水量较为丰富。软弱地基的形成原因也较为多样,最为常见的是地下水系活动或地势较低导致的土壤含水量较高,在长期的沉积和堆积效应下土壤中的泥沙混合形成泥浆。在农业生产中,软弱地基表现出较强的优势。首先软弱地基易于开垦播种,其次其中富含的水分和矿物质将为农作物提供充足的养分,对植株的生长起到了非常好的促进作用。但软弱地基在建筑工程的前期地基处理过程中比较棘手,由于土壤结构稀松面对重载时无法表现出足够的结构强度,如果不进行前期强化处理直接开展道路桥梁的工程建设将显著增加工程主体的沉降倒塌风险,对工程整体的结构稳定性带来破坏性的影响。部分实际工程案例表明,由于软弱地基无法向上层建筑提供符合实际建设需求的支撑应力,将会导致建筑物倒塌等严重后果,为司乘人员的人身安全带来严重的威胁。
        二、软弱地基在道路桥梁施工中的处置原则
        出于对工程建设质量和安全可靠性的考量,道路桥梁工程对地基的结构强度有着较高的要求。在实际的工程建设开始前,施工人员需要面向预建设地点开展全面的地质调查,重点考量并检验建设地点土质的含水量、土壤分层构成,再依据实际的调研结果制定合理的施工方法。对于以淤泥土质为主的软弱地基而言,在实际的工程建设中施工人员可以将软弱地基中上层基础质量较好的层面作为持力层,再对土层厚度进行综合考量以评估淤泥土质的支撑应力强度。对于以回填建筑垃圾或工业废料为主要成分的软弱地基,在地质勘测结果中如果土壤密度分布较为均匀,且稳定性能够满足建筑实际需求,则可以直接将此层土壤作为地基。
        需要注意的是,在进行软弱地基的改良过程中要着重从以下几个方面对改良效果进行评估。首先,应评估改良方法是否有效的提升了软弱地基的抗剪力强度,确保土壤能够满足地基建设对稳定性的需求。其次,要注重对改良地基的透水性进行严格的考察,避免因水分大量淤积导致的地基土壤流失或结构破坏导致的地基结构强度下降为后续工程带来的质量问题。再次要充分降低软弱地基的压缩性,其核心需求是强化地基土壤的均匀分布和土壤间缝隙大小,避免地基沉降不均匀导致的道路桥梁工程结构失衡或断裂现象,进一步提升地基的结构强度。最后要使用合理的施工方法对软弱地基的土质动力性进行改良,避免因软弱地基的土层震动液化导致的稳性降低等严重的质量问题。


        三、道路桥梁施工技术中软弱地基施工技术实践
        (1)排水挤密加固法施工
        由于我国幅员辽阔,水资源分布较为广泛,在实际的工程中软弱地基的出现频次处于较高的水平。特别是对于我国长江、黄河流域和南方地区而言,出现软弱地基的概率还处于相对高的水平。排水挤密加固法作为一种软弱地基改良施工的物理施工技术,是通过一定的技术手段将含水量较高的土壤中的水分进行排水或溪水处理,以降低土壤中的水分含量,实现改良软弱地基结构强度的工程目的。在实际的排水挤密加固法施工作业中,施工人员可以适度的在软弱地基内插入塑料排水板,通过在外部施加压力的方式迫使软弱地基土壤中的水分通过塑料排水板排出,渗入下层砂垫层,从而实现对软弱地基的结构强化,增强地基的有效承载能力。排水挤密加固法作为一种物理改良方法在施工中无需过大的工作量即可完成,该方法的应用成本和难度也一般较低,效果明显,在当前的软弱地基结构强化施工作业中具有较为广泛的应用,相对而言是一种较为成熟的软弱地基改良处理办法。
        (2)强夯法施工
        强夯法在软弱地基的处理施工中也较为常用,一般对于碎石土、素土、沙土和粘性土等地基有着较为明显的作用。在应用强夯法进行土壤结构强度强化的施工作业中,施工人员通常会依据实际的土壤土质勘测结果,选择8至25吨不等的重锤,从20米左右的高度反复落下锤击地面,有效的压缩软弱地基土壤间的空隙,实现增强土壤密实度,降低软弱地基重载压缩形变的效果,从而实现对软弱地基的结构强度改良。
        对于粘性饱和地基而言,我国道路桥梁地基工程建设人员开发出一种新的动力固结置换加固方法。首先选择材料刚度和强度比较高的材料制作置入型地基强化材料,随后在道路桥梁的预建设地点进行打洞灌装,从而在软弱地基中形成若干个分布均匀的碎石堆与原先的软弱土壤合为一体形成新型复合型地基。这种改良地基将会表现出极强的结构强度和承载力,在道路桥梁工程的地基建设改良过程中发挥着重要的强化功能。
        (3)换填土施工
        在实际的工程建设中,如果软弱地基的土层非常薄,难以应用其他结构强化施工方法进行改良,或应用其他方法的实际效果不明显、工程代价过于高昂,则可以通过换填土施工进行道路桥梁工程的地基结构强化施工。首先,施工人员应基于实际的道路桥梁工程地基建设需求和实际的建设地点地质勘测结果,计算并绘制预挖掘的场地范围,开展软弱地基的挖掘移除施工。随后,应选取结构强度较大的基础材料进行基坑的回填作业。出于对施工技术难度、施工成本控制和施工便利性等多方面的考虑,工程中常常使用高温炉渣等材料进行换填土施工。在换填作业过程中要使用重型强夯设备进行回填土的结构强化夯实作业,直至实际地基结构强度和稳定性满足道路桥梁工程的建设需求,保障道路桥梁工程的建设质量安全。换填土施工实际上充分利用了地基土层内附加应力的分布规律,一方面降低软弱土层的承受应力,另一方面将承受的重载转移至结构强度更好的地基上部结构之中,对于特殊的地质条件而言具有非常好的建设效果。
结束语:软弱地基在道路桥梁工程的施工中较为常见,为工程的正常开展带来了一定的困难。本文首先介绍了道路桥梁工程施工中软弱地基处理的重要性,随后通过对实际工程中软弱地基的处理原则进行分析,有针对性的提出了软弱地基施工技术的方法,供相关从业人员参考。
参考文献:
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