软土地基施工技术在道路桥梁施工中的应用

  摘 要:近些年来,随着经济的高速发展以及城镇化的不断推进,我国道路桥梁建设规模越来越大,对于道路桥梁施工来说,软土地基施工质量直接决定道路桥梁施工质量。软土地基是道路桥梁建设期间重大安全隐患,其含水量超过70%,有着地基承载力较低、渗透水能力不达标、压缩性较差、黏稠度过高等明显特征,如果在道路桥梁建设期间不能给予足够的重视,势必会影响到整个工程的使用性能及安全属性,基于此本文就软土地基施工技术在道路桥梁施工中的应用进行阐述,以供参考。

  1软土地基概述

  1.1软土地基的判定

  软土地基是指抗剪强度不高、压缩性能低以及存在其他不良性质的地基。对《建筑地基基础设计规范》进行分析后可知,其通常涵盖以下几个部分:一是淤泥;二是淤泥质土;三是杂填土;四是天然强度低、压缩性高、透水性小的黏土。通常情况下,这些土都有天然含水量较高、孔隙比大(e>1.0)、透水性差、压缩性高、强度低等特点。从客观上讲,倘若软土在生物化学持续作用下导致天然孔隙比e>1.5时属于淤泥,而天然孔隙比1.00.5MPa-1;强度不高,不排水抗剪强度<0.03MPa,长时间强度不高,渗透系数不大(K=10-7cm/s ~10-8cm/s)。

  1.2软土地基的主要特点

  第一,触变性。当软土在没有破坏时,通常存在着固态特点,倘若扰动抑或是破坏,那么就会在第一时间演变成稀释流动状态;第二,高压缩性。存在着明显的压缩系数,大部分压缩变形出现在垂直压力为0.1MPa时,就会使建筑物存在着显著的沉降量;第三,低透水性。通常情况下,软土并不具备较高的透水性,也可以说是不透水的,所以软土的排水固结会花费较多的时间和精力,甚至长达数十年之久;第四,不均匀性。软土主要由微细的颗粒以及高分散的颗粒共同组成,土地不均匀,倘若建筑荷载不均匀,就会使建筑物形成明显的差异沉降,致使建筑物出现裂缝;第五,沉降速度快。结合相关实践调查可知,沉降速度会基于荷载的提高而持续增加,沉降速度最大能够达到1mm/d ~2mm/d;并且,软土的长期强度要比瞬时强度小一些。

  2软土地基在道路桥梁施工中的危害

  软土地基主要由黏土和粉土等细小粒子含量较多的疏松土壤、空隙大的低有机质含量土壤、泥煤和松散沙等土壤所组成,需要在全面调查填方施工形式和结构材料的类型、形态、规格、地基特征等的基础上,确定是否应当按软土地基处理。所以,许多工程施工单位在面临软土地基时要么矫枉过正,要么疏于防范。由于软泥薄厚程度不均要选择相对应的施工处理方法,但缺乏确切真实的勘测资料,造成许多施工单位选择统一的施工处理方法,对部分常规土层构造状况也产生了损害,给今后在道路桥梁施工中的隐蔽性施工以及施工的安全与稳定性埋下了隐患。软土地基混凝土外层结构松散、内部空隙大、沙粒混杂等特性所造成的压缩率大、热承受能力弱的特点,在浇筑过程中如果出现了强降雨、下雪、强风等不良气候条件,会大大降低工程质量。

  一方面软土地基在施工过程中与构造物料质混杂造成地基结构不平衡,从而减少了使用效益所造成的实际问题,另一方面是由于压实程度不够,再加上内部含水率过高,以及透水性不好的影响,造成道路桥梁整体工程品质下降。可以采用优良工程设计和科技应用来减少经济损失,从而避免工程质量问题,并最大限度改善使用寿命。虽然道路桥梁地基下沉问题是软土地基工程最为常见的问题,但软土地基工程由于土地特性,导致道路桥梁地基下沉的影响因素更加广泛而复杂,往往是由于一种连带反应导致了道路桥梁地基的下沉或坍塌等问题。在研究软土地基对道路桥梁工程建设中的地基沉降问题的影响时,要充分考虑到沉降规律、速度及时长,并针对现实情况进行综合考虑,优选解决技术问题。

  3软土地基技术在道路桥梁施工中的应用

  3.1深层石灰搅拌桩技术的运用

  与普通软土地基相比,在道路桥梁施工时还会遇到软粘土地基,这种地基的处理方法与普通软土地基处理方法存在很大的差异。要求施工人员在软粘土地基处理过程中,对施工现场环境和其他外在条件有一个全面的了解,并根据现场情况制定合理的软粘土处理措施。另外,在软粘土地基处理时,需要引入深层石灰搅拌桩技术,明确软粘土地基地表硬壳的厚度。综合处理地表硬壳薄弱地区,进一步实现软粘土地基处理的作用,保证道路桥梁整体稳定性。在进行软粘土地基处理时,需要采用砂石作为软粘土地基垫层,并应用大型机械设备碾压密实,缩短软粘土地基处理时间,减少软粘土地基处理资金投入量。此外,在道路桥梁施工之前,需对相关技术人员进行综合培训,保证相关施工人员对软土地基和道路桥梁施工要求等方面有一个全面的了解,按比例投入适量石灰,保证石灰搅拌桩施工的合理性,借以提升道路桥梁施工中地基的稳固性。

  3.2换填土施工技术

  换填施工技术用于地基软土层较浅土层,选取自身性能优良的碎石、卵石进行有效填充,确保其自身实际密实度符合相关要求。此种软土地基处理施工技术要点包含以下四个方面。一是砂垫层施工过程中,最为关键性内容为砂加密至初期设计要求,通常选取加密方式较多,如振动法、碾压法等,此类施工方式主要是处于基坑内进行逐层布设相应的砂石,并逐一将其夯实,保证其实际承载力符合相关要求。需强调的是,在具体实践施工过程中应系统性检查下层密实度,待其符合相关要求后方可开展施工工作。二是正式铺设施工材料之后,需进一步做好验槽工作,以免产生坍塌现象,需采取有效措施保证边坡实际可靠性及稳定性。在开挖基层铺设垫层过程中,应尽可能避免坑底结构在实际施工中受损,大幅度降低其实际强度,促使建筑物受实际载荷作用下产生较大的沉降量。三是砂、砂石垫层地面布设高度应实现统一性,若其自身实际深度难以符合现下实际需求,建议其实际地基面开挖呈现为阶梯状,施工需严格依照相关规程实施。四是人工级配砂石垫层,应保证其与砂石进一步拌和,随后铺设振捣密实。

  3.3排水固结技术

  排水固结施工技术适用于处理饱和粘性土地基,在完成基础道路及桥梁工程施工之前,就必须做好碾压管理工作,采用增加负荷的方式对地基实行循环系统的碾压,这不但有利于软弱土层水分的排除,同时还可以提高软土地基的强度和密度。因为软土壤基身有胶结功能,所以通过使用排水碾压的方式,软弱泥就可以自动的横向固结到一块,这就进一步增强了软土地基的道路坚硬。而道路坚硬变的密实的范围增加会提升整个路基的抗剪度,对排水管柱的建设就十分关键,因为排水管柱要设置于软土壤基中,这样增强路基结实性的效果更佳。在道路与桥梁工程实际施工中,往往还会有大面积的更深层的排水处理胶结施工技术,像这种大面积的施工方式能够更好的改善软土地基的承载能力,不过它光靠单纯的一种方式是很难实现的,还必须结合填土法与加载技术共同实现。

  4结语

  在道路桥梁的实际施工中,合理的运用软土地基施工技术是十分关键的,它能够增强软土地基的稳定性和道路桥梁工程建设的总体质量。在工程施工过程中,工作人员要依据实际情况选择合适的方法对软土地基予以处理,以确保软土地基的各方面机械性能均良好。此外,还必须重视道路桥梁的等级条件和施工环境对软土地基质量的影响程度,在道路桥梁施工建设中根据不同的条件需要选择采用合适可行的施工技术来进行施工操作,以进一步提高软土地基的性能,使建立在软土地基上的道路桥梁工程能够质量达标,能够在后期使用中顺利,避免施工质量不合格,造成后期养护或者使用中地基塌陷等安全隐患,进而为带动我国道路桥梁建设的现代化进程做出贡献。

  参考文献:

  [1]王富民.软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用[J ] .交通世界,2017(23):2.

  [2]王丹伶.软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用分析 [J].建筑知识,2016(6):1.

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