软弱地基处理中道路桥梁施工技术的实践与探索

2017-04-08 16:31
山西建筑 2017年4期
关键词:土质淤泥土层

任 英

(山西省太原南郊公路管理段,山西 太原 030000)



软弱地基处理中道路桥梁施工技术的实践与探索

任 英

(山西省太原南郊公路管理段,山西 太原 030000)

结合软弱地基的特征,分析了道路桥梁施工中处理软弱地基的原则,并从密实加固法、换填土、管桩加固等方面,阐述了常用的软弱地基处理方法,为不同的工程选择出适宜的软基处理技术提供了依据。

软弱地基,密实加固法,管桩,承载力

0 引言

在各种类型的建筑工程中,地基都处于基础性环节,对整个工程的建设都发挥着十分重要的支撑性作用,只有保证建筑工程地基的强度和刚度以及稳定性,才能够确保建筑工程施工能够顺利开展,也是整个工程质量的重要保证。国内分布着广泛的软弱地基,这种类型的地基具有较差的稳定性,如果没有好好处理就可能对建筑上部的稳定性带来很大影响,进而为整个建筑的质量带来安全隐患,道路桥梁建设施工中也是如此。

1 软弱地基概述

软弱地基主要指由充填土、杂填土和淤泥等土层而组成的一种特殊地基。这种类型的地基通常是在比较特殊的地质环境中形成的,其主要成分一般为淤泥,这种类型的地基有其优势,比如,软弱地基能够提供充足的养分,在农业中有助于各种农作物的成长。但是这种地基也有很大不足,特别是在建筑工程方面,对道路桥梁施工建设有很大的负面作用。软弱地基是一种不良类型地基,因为其内部的淤泥一般是在经过雨水冲刷之后,泥和沙互相混合而形成的泥浆,然后沉淀并堆积,这种类型的土质十分疏松,不可以支撑其重量较大的实物,这对道路桥梁稳定性会产生很大影响。软弱地基一般可以分为三个类型:杂填土、冲填土和淤泥软土,其中,软土中含水量很高,透水性比较差,密度很低,这些特点也就决定其作为建筑工程地基之后具备不稳定的状态,因此必须引起人们的重视。

2 软弱地基在道路桥梁施工中处理的原则

地基具有很多种不同的类型,根据不同地基需要使用不同的处理方式,如果地基是淤泥土质,就需要把地基的上层中质量较好的层面当作持力层,加入地基的上层土层较薄,就需要对施工过程中淤泥土质产生影响的因素进行充分的考虑;假如地基是由各种建筑垃圾或者工业型废料等填筑成的,其密实性和均匀性都比较好,就可以考虑把这种土层当作地基,但是如果这种类型的稳定性比较差,无法满足建筑工程施工的要求,就需要进行优化处理。具体可以从以下几点出发:

1)需要提升软弱地基中土质抗剪的强度,确保地基具有良好的稳定性。

2)对软弱地基中土质透水的性质进行改善,避免地基因为土质的渗透性情况而使地基受到破坏。

3)需要尽量使软土地基的土质压缩性得到降低,避免地基因为内部不均匀而出现沉降现象,造成建筑工程上部结构失去稳定性,避免道路桥梁出现开裂的现象。

4)需要对软弱地基的土质动力性进行改善,避免因为软弱地基的土层震动液化而使地基失稳。

3 软弱地基处理中道路桥梁施工技术实践

3.1 密实加固法

1)排水挤密加固法。

国内有着众多的湖泊与江河,河流的流域十分广阔,因此软弱地基在国内的分布面积也是非常广阔的,排水挤密加固方法就是一种当前对这一类型地基进行有效处理的关键技术。这一技术一般是借助一些特殊的方式来进行排水和吸水,以便能够对软弱地基中残留的积水等进行有效处理。例如,可以在软弱地基内插进塑料排水板,借助加压的方法促使水分流入塑料板内,然后经过塑料板渗透至砂垫层,进而发挥对地基进行加固的作用,使地基的承载力得到有效提升。使用这一方法对地基进行加固,在实际进行施工时非常方便、简单,工程造价和成本也非常低,具有明显的处理效果,此外,这一技术发展到现在相对比较成熟,在对软弱地基进行加固和处理时,必然会发挥着重要的作用。

2)动力固结法。

这种方法也就是强夯法,在碎石土、素土、砂土和粘性土等地基的处理中比较适用。其中,夯压时需要使用一些工具,比如使用重量在8 t~25 t的重锤,以8 m~20 m的高度差根据设计次数对地面进行反复的夯砸,以便使地基土壤的颗粒结构发生变化,降低土壤颗粒间距,提升土层的密实度,降低地基的压缩性能,使地基的强度得到有效提高。针对一些粘性饱和地基,目前国内已经创造出动力固结置换加固方法,工作的原理是把强度和刚度比较好的材料挤进地基中,进而在地基内形成碎石墩,然后和原来的地基相结合,进而形成一种新型复合型地基,使整个地基承载性得到极大提高,这在道路桥梁施工处理中可以发挥重要作用。

3)深层密实加固法。

深层加固就是借助夯击、爆破和挤压以及振动等方式加固软弱地基,这种加法方式和浅层密实加固最大的区别就是加固时使用的施工器械有很大不同,而且深层密实加固法应用的范围更加广泛,加固的效果也更好。

3.2 换填土处理方式

在道路桥梁建设施工过程中,如果地基不能使建设的承载力与稳定性要求得到满足,就可以采取换填土这一方法进行有效处理,具体的处理方式为:如果软弱地基土层很薄,就可以在全部范围或者局部范围内对基坑进行开挖,然后借助一些强度比较大的材料对基坑进行回填,比如使用高温炉渣、砂石和粉煤灰等材料,回填基坑之后借助夯压机开展强夯处理,进而提升软弱地基的承载力和密实性,降低地基沉降量。保证改善之后的地基质量和设计的要求相符,提升道路桥梁工程在结束之后结构稳定性与运行安全性。这一原理主要是按照地基土层内附加应力分布的规律,降低软弱土层承受应力,使整个垫层能够承受更大的上部结构的应力。换填土处理方法主要在浅表层、暗塘、暗沟和杂填土以及淤泥土等处理中比较适用。

3.3 管桩加固方式

1)钢筋混凝土管桩法。

这种方法是在道路桥梁建设施工过程中处理软弱地基的一种新型方法和技术,在道路桥梁软弱地基的处理中,借助特殊的机械和设备对混凝土的管桩进行浇筑,进而使桩体的内部能够和土体进行有效结合,提升它们之间的摩擦力,接着就使整个地基的承载力与强度得到有效提高。这种方法的实用性比较强,施工的周期也比较短,成桩的质量比较高,耐久性很强,所以应用的范围比较广泛,能够在这种软弱地基土质处理中得到应用。

2)夯实水泥土桩法。

这一方法和碎石桩加固法之间是有相似点的,两者都选择了单一属性的土质材料和水泥,然后根据一定的配比进行搅拌,确保搅拌均匀,接着就制作为一种水泥混合土,分层次向土桩孔内进行回填并进行压实,然后会形成一种质地相对均匀的水泥桩,使用这种方法能够使软弱地基抗变形的能力、承载力和强度得到有效的提高,而且施工的工艺十分简单,方便操作,造价成本也比较低,施工的周期也较短,已经在建筑行业得到广泛的应用。

3)碎石桩加固方法。

这一方法就是借助振动和冲击等方式,在地基中打孔,将固结性和稳定性都较好的碎石子或者砂石等填充进孔内,然后借助机械进行压实,进而形成强度较大,密实性较好的碎石桩,这种方法在土质密度比较差时比较适用,但是这种方法在施工时造价是比较高的。

4 结语

软弱地基的处理在道路桥梁施工中具有重要的作用,需要切实发挥出处理技术的作用,进而对地基的结构进行改善,提升地基承载力与强度,为道路桥梁的施工奠定良好的基础。

[1] 周 枫.基于道路桥梁施工的软弱地基处理技术初论[J].中华建设,2015(11):44-45.

[2] 康 兴.道路桥梁施工中的软弱地基处理技术研究[J].城市建筑,2014(36):57-58.

[3] 香卓宏.试论道路桥梁工程中软弱地基的特点与处理技术分析[J].城市建设,2013(20):123-124.

The practice and exploration of road and bridge construction technology in soft ground treatment

Ren Ying

(ShanxiSouthTaiyuanHighwayManagementSection,Taiyuan030000,China)

Combining with the characteristics of soft foundation, this paper analyzed the principle of soft foundation treatment in road and bridge construction, and from the dense reinforcement method, replacing and filling earth, pipe pile reinforcement and other aspects, elaborated the commonly used soft foundation treatment method, provided basis for different engineering selection of suitable soft foundation treatment technology.

soft foundation, dense reinforcement method, pipe pile, bearing capacity

2016-11-25

任 英(1984- ),男,助理工程师

1009-6825(2017)04-0197-02

U455

A

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