道路桥梁施工中对于软弱地基的处理措施

2015-10-21 17:19温魁刚
建筑工程技术与设计 2015年26期
关键词:软弱地基处理措施道路桥梁

温魁刚

摘要: 软弱地基是整个道路桥梁工程系统中最为敏感,同时也是最为薄弱的环节,只有针对这一环节进行科学专业的处理,才能够使得道路桥梁工程避免受到短板效应的影响,避免因一个环节的薄弱毁掉整个工程。在这种情况下,系统研究软弱地基,并依照特性进行针对性处理,这样才能够将软弱地基的隐患消除。本文探讨了道路桥梁施工中对于软弱地基的处理措施。

关键词:道路桥梁;施工;软弱地基;处理措施

地基是桥梁和道路建设中最重要的一环,随着社会水平的不断发展、车辆的增多等因素,道路和桥梁的损坏情况越来越严重。软弱地基的承载能力比较低,不论是施工过程中或者是施工结束之后都有可能带来极大的安全问题,对人们的生产生活带来损害。

一、道路桥梁建设施工中对软弱地基处理的意义和目的

在道路桥梁的施工过程中,经常会遇到软弱地基的情况,地基是道路桥梁的基础结构,提高软弱地基的稳定性对保证道路桥梁的施工质量有着重要影响。要想保证软弱地基的稳定性,应该首先了解该地区地基的渗透性质,明白该处地基的构造特点,然后根据地基的具体构造情况采取相应措施,进而改善地基的土壤渗透性质,提高软弱地基的承载能力,以防止出现土层沉降,保证道路桥梁地基基础的稳定性。

为提高道路桥梁软弱地基的稳定性,采取相应的方法和对策后,能够达到的效果主要有以下几个方面:一是要降低土壤的湿陷性和膨胀土的胀缩性,这样才能够减少软弱地基中出现土壤下陷、土层沉降的可能性;二是改善和降低软弱地基中土壤的振动特点,这样才能从根本上提高软弱地基的抗震抗压能力,提高其稳定水平;三是改善软弱地基的透水性,这样使得软弱地基的抗剪切性能得到明显改善。

二、道路桥梁施工中软弱地基的处理原则

对于新的工程建设,首先应当考虑的是利用天然地基。对于淤泥质土,要利用其上部较好的土层作地基持力层,如果上部土层较薄,则要注意避免施工过程中对淤泥质土的影响;对于性能较稳定的工业废料和杂填建筑垃圾,若其具有良好的密实度和均匀性,则可使用其作为地基。如果地基无法满足施工要求,则应进行处理,根据软弱地基的土质情况和施工实际情况,主要从以下几点对软弱地基进行改善:

1、 提高土质的抗剪强度,确保地基稳定。

2、 改善地基的透水特性,减少水渗漏,防止由于渗流造成地基破坏。

3、 降低土的压缩性能,确保地基沉降量在允许的范围内。

4、减少或消除土的涨缩性和沉陷性造成的地基变形,保证构造物的正常使用。

三、道路桥梁施工中对于软弱地基的处理措施

1、 换填土处理法

換填土处理法,是当道路桥梁地基不能满足应有的稳定性和承载力,且软土层的厚度不符合要求的情况下,采挖软土层,再根据具体需求,分层填充承载力和稳定性较强的材质,如,粉煤灰、砂石、炉渣或灰土等,进行强夯打实,从而增加地基的密度,降低地基沉降量,提高地基承载力,使软土地基快速排水固结,使改造后的软土地基能够满足道路桥梁施工设计要求,从而提高道路桥梁工程施工的安全性和合理性。换填土处理法的工作原理是根据土层附加应力的分布规律。换填土处理法适用于排水性差、土质不均匀的软土地基。

2、 管桩加固法

管桩加固法主要有碎石桩加固法、钢筋混凝土管桩法和夯实水泥土桩法等方法。

第一,碎石桩加固法。碎石桩加固法主要是利用冲击、震动等手段,在软弱地基中大孔,挤压、填充地基中固结性和稳定性较强的砂石和碎砂,从而形成直径较大且密实性较好的桩体,即砂石桩。原有软土和砂石桩共同构成密实地基,将其作为持力层,有助于提高软弱地基的承载力,避免出现地基变形的情况。碎石桩加固法适用于密实度低的粘土、杂填土和素填土等地基,其劣势是成本造价高。但是随着经济和科技的不断发展,碎石桩加固法开始得到了广泛的推广和应用。

第二,钢筋混凝土管桩法。在处理道路桥梁软弱地基的过程中,钢筋混凝土管桩法是一种新型加固地基的方法,通过专用机械进行混凝土管桩浇筑,增加土体和管桩间的摩擦力,从而提高单根管桩的承载力。钢筋混凝土管桩法的优势是经济效益高、施工进度快、高效便捷、持久性强,能广泛应用在软弱地基加固处理中。

第三,夯实水泥土桩法。夯实水泥土桩法和碎石桩加固方法非常相似,都是将粉煤灰和水泥等材料填充到软弱地基中,进而形成水泥土桩,加固地基,提升地基承载力。夯实水泥土桩法的优势是成本造价低、施工简单方便以及施工周期短等,夯实水泥土桩法在许多地区得到了充分利用。

3、密实加固法

密实加固法主要包括深层密实加固法、高压喷射注浆法、排水挤密加固法、动力固结法或强夯法以及水泥土搅拌法等方法。

第一,深层密实加固法。深层密实加固法是采取特殊方式加密和固结软土地基,如,挤压或爆破等,深层加固和浅层加固方式除了所采用的机械设备不同外,其他都相同。深层密实加固法适用范围更广。该方法在素填土、粘土以及杂填土等多种软土地基中应用非常普遍。

第二,动力固结法或强夯法。动力固结法也称为强夯法,在8m—20m 的高空使用重8t—30t 的重锤强夯打压加密地基,提高地基的牢固性,降低地基压缩性能,提高地基强度,使砂土抗液化条件得到有效改善,从而不断提升地基的承载力。动力固结法主要应用在饱和性粘土地基中,这样方式是传统动力固结置换方式的延伸,利用外部夯打力,将强度高的材料填充到地基中,从而形成新的碎石墩,碎石墩和原有地基构成新的承载力强的复合地基,在某种程度上,有效地提升了地基的承载力。

第三,高压喷射注浆法。高压喷射注浆法和动力固结方法类似。该方法是采用高压喷射机械,将固结性能较好的材料,如粉煤灰、水泥等,注入到软弱地基深层,然后注浆,从而提升整个地基的固结性和强度。目前,高压旋喷桩的处理深度比较大,最大处理深度是30m。高压喷射注浆法在含水量较多的软弱地基,如粉土、淤泥或者粘土等地基中应用比较普遍。

第四,水泥土搅拌法。水泥土搅拌法也称为深层搅拌法,是将水泥、粉土等材料混入到粘土、淤泥等软弱地基中,使用机械进行搅拌,从而提升整个地基的强度,有效地减少了地基含水量,提高地基承载力。

第五,排水挤密法。排水挤密法适用于含水量较多的江砂、沼泽或者湖海等软弱地基,采取特殊处理方式,排水吸水,比如,通过机械将排水板插到软弱地基中,进行预压负荷,使水渗透到砂垫层上,从而提高软弱地基的承载力。排水挤密加固法的功能是加固软土地基,是一种新型的、先进的施工工艺,加固效果非常明显,可操作性强,目前在道路桥梁工程领域得到了有效应用。

4、 加筋处理技术

加筋法主要是在软弱地基中填充人工合成材料,能够从软弱地基的内部结构中出发,来提高软弱地基的整体抗压强度,例如由钢筋、混凝土、钢条、钢带等组成的混合材料,将其打入地基内部,并结合铆钉来进行加固,能够使软弱地基不易变形和扭曲,提高软弱地基的抗压、抗拉、抗剪强度,进而保证道路桥梁的施工质量和水平。这种地基加筋处理方法,使用材料较为简单,成本较低,并且施工过程较为顺利,适用于大多数道路桥梁中软弱地基加固处理。

总之,道路与桥梁是我国交通运输最重要的载体,也是社会经济向前发展进步的重要载体,谨慎处理软弱地基问题,运用各种方法转变或者转化软弱地基的物理属性,使其真正成为托起整个国家经济发展的重要力量。

参考文献:

[1] 胡争耀. 道路桥梁施工中的软弱地基处理[J]. 交通世界(建养.机械). 2013(01)

[2]王跃文. 道路桥梁施工中的软弱地基处理探讨[J]. 河南科技. 2013(09)

[3] 王曦. 道路桥梁施工中的软弱地基处理探讨[J]. 科技资讯. 2013(25)

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