论路桥施工中的软土地基施工技术

2017-08-24 04:14张亚芳
科技创新与应用 2017年21期
关键词:路桥工程软土地基施工技术

张亚芳

摘 要:在路桥工程施工中,往往很容易遇到软土地基的施工问题,在此情况下,路桥施工的软土地基施工技术就受到了普遍关注。软土地基往往含有软弱粘土、松散砂、泥炭等土层结构,导致软土地基具有透水性差、含水量丰富、抗剪强度低下等显著特点。故有必要合理选择软土地基施工技术,并确保施工质量,为整个路桥工程质量和使用寿命提供有效保障。同时,在实际施工中,还应根据路桥施工特点及形式,加快软土地基施工技术创新与改革,从而有效提高软土路基施工质量,这对于路桥工程施工建设意义重大。基于此,文章将从软土地基相关概述入手,就路桥施工过程中常见的软土地基施工技术进行深入探讨。

关键词:路桥工程;软土地基;施工技术

中图分类号:TU99 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)21-0152-02

1 软土地基相关概述

在路桥施工过程中,软土地基的情况几乎不可避免。软土从外形上看主要呈细粒状,主要表现形式为土壤或者淤泥,并且都在软土范畴内。一般来说,软土性质主要表现为抗剪强度低、伸缩性强,同时粘土分子间的孔隙比较大,由此导致了软土的抗渗性差,含水量丰富,软土孔隙往往都大于1。软土地基往往都是由于缓慢水泥的作用,使土壤在一定区域沉积,并且受到周围环境的影响,同时还会发生一系列的物理和化学反应,最终形成软土地基。

首先,因为软土地基强度较低、含水量丰富,因而外观表现的十分松软。尤其是在路桥施工中,由于软土地基有较强的伸缩性、含水量丰富,致使地基土质硬度和强度都达不到施工标准。如果盲目进行路桥施工,极有可能出现塌陷事故,不仅影响道路行车安全,同时又造成施工材料的极大浪费。其次,由于软土地基含有的水分比较多,导致其具有极强的压缩性,这也就意味着在路桥施工过程中难以承受较大的负载力,严重会导致路桥工程发生形变,重则造成施工坍塌,对施工进度、施工质量都造成了极其不利的影响。最后,软土地基的土质成分和组成结构往往都不一样,并且也难以融合到一起,导致软土地基缺乏均匀性。在软土地基施工过程中,由于软土土质结构密度低、抗压能力较差,这也就意味着其可控性很差,容易导致坍塌事故的发生,使施工人员的安全缺乏有效保障。

2 路桥施工中常见的软土地基施工技术

2.1 换土回填技术

该技术不仅能够有效提高路基承载力,同时使软土路基保持较强的稳定性,这就大大降低安全施工的发生机率。在实际施工中,首先,应当选择压缩性低、耐腐蚀的回填材料,同时还要有较强的稳定性,这样才能达到施工要求。只有确保材料稳定性良好,方可保证回填施工质量。其次,在挖掘软土的过程中,应避免随意挖掘,应当合理控制其范围。做好了上述两点,才能克服软土地基问题,保证路桥工程施工质量。

2.2 深层石灰搅拌桩技术

如果发现需要处理的软土地基存在比较高的塑性,那么就可以考虑采用深层石灰搅拌桩技术进行有效处理。深层石灰搅拌桩技术选作搅拌桩固化剂的并非是水泥,而选用的是石灰,这是因为软土和石灰在搅拌过程中会发生化学发展,并且这种加固软土地基的效果要比选用水泥作为固化剂好的多。不仅如此,软土地基在经过深层石灰搅拌桩技术处理后,除了会使地基强度得到有效增强外,还能时软土地基的承载力得到有效提高,这样能够防止由于地基不稳定导致建筑工程出现开裂现象,为路桥工程施工质量提供有效保障。除此之外,采用深层石灰搅拌桩技术处理软土路基,不仅经济适用,更重要的是,该技术操作简单,便于施工掌握。

具体应用过程如下:首先,铺填砾石或砂。如果发现路桥表层硬壳比较稀薄,那么在正式进行搅拌施工前,应当利用砾石或砂进行垫层处理,以方便大型机械施工,这样能够有效加快路桥工程施工进度。其次,装配大型机械。路桥工程施工现场往往需要装配多种大型机械,比如说空气压缩机、搅拌机等。最后,合理设计掺灰量。施工技术人员应当事先对施工场地土质进行分析,并计算得出需要掺加的石灰量,并结合对实际情况的把握合理确定需要搅拌的范围。

2.3 排水固结法

排水固结法主要是将塑料排水板与砂井安装在地基软土层中,充当排水通道的作用。在矿井承载力作用下,排水板或砂井能够将软土中多余的水分排出来,使软土快速凝结,从而有效提高软土的固结速度。一般情况下,经过巩固处理的软土层要比相邻塑料排水板间距大,然后借助于砂井或者横向排水板排出软土层中大量的水分,同时,纵向排水设施也能排出少量的水分。实际上,在排水固结法中,应用最为普遍的排水材料就是砂井,经过不断完善和发展,部分路桥工程已经可以通过袋装砂井达到排出软土水分的作用。发展至今,已经可以采用塑料排水板进行排水,这种材料相比袋装砂井具有一定的优势,并在软土路基处理中得到了广泛应用。不仅如此,用于插板作业的机械设备质量较轻,既不会对土层造成不利影响,又具有一定的经济性。

2.4 软土表层处理技术

通过对软土表层进行相应处理,能够有效提高地基表层土质的硬度,这样能够避免土地发生形变,增加土质的稳固性。同时,采用软土表层处理技术能够让土质得以分布均匀,便于路桥工程的机械化施工操作。现阶段可用的软土表层处理技术主要有以下几种:

一是表层排水技术。该技术主要是通过开挖沟槽的方式排除存于地基表層中的水分,以降低土质内部的含水量。在进行土方回填之前,软土地基往往就能实现顺利排水,这样能够方便后续机械化施工作业。通常情况下,表层排水技术往往使用量地基含水量较大的情况,当排水时如果发现地表出现塌陷,应当及时采用碎石或砂砾进行填充处理。

二是敷设材料法。这种方法主要是为了应对地基土质表层分布不均匀的情况。通过敷设材料法的运用,能够对地基分布不均的区域填充材料,以改善地基的稳定性。在进行机械施工时,应当不断地充填材料,使地基保持平衡。一般地,能够用于填充的材料主要有玻璃纤维、土工布或者化纤无纺布等。

三是砂垫层法。当地基土质含水量丰富,软土上部土层稀薄,就可以考虑采用砂垫层法进行处理。也就是说在地基表层塌陷区域,使用铺垫砂垫层的方式排出地基水分,砂垫层厚度在0.5m-1.2m之间,此法能够有效改善土质状况。如果拟采取机械施工的方法,应当实现对机械总量进行合理分析,并计算地面对轮胎的承受能力。如果在施工中出现偏心程度,应当对地面承载能力进行全面考虑,重新确定砂垫层的厚度,这样才能确保在机械施工中土质稳定性能够满足条件。

但是,砂垫层法应用施工成本比较高,在正式施工前,往往都会敷设样板,保证土质均匀,为后续施工创造有利条件。

四是添加剂法。通过使用添加剂,能够有效改善含有粘性土的软土地基土质状况。通俗的说,这种方法就是在地基内部掺加生石灰、熟石灰以及水泥等添加剂,以改善地基压缩性和强度。不仅如此,通过在地基中添加石灰等材料,不仅能够有效改善土质状况,同时能够有效减小软土地基的含水量。

2.5 高压喷射注浆技术

高压喷射注浆技术主要是采用高压射流切割技术与化学技术有机结合的一种软土地基加固技术。在对软土地基进行施工处理时,往往根据土壤标准向地基内部灌入黏性土、砂砾或者砂土等材料,从而有效提高地基土质的强度。具体说来,首先利用钻孔机械向地基深处进行钻孔作业,并在钻杆某位置设置喷头以喷出高压水泥砂浆,通过利用水泥砂浆喷射流对地基进行搅动和切割,边旋转,便提升钻杆,使土壤颗粒和水泥砂浆凝固在一起,并最终形成柱状水泥凝固体。通过采用高压喷射注浆技术,不仅使路基抗渗效果得到有效改善,同时又能有效提高地基的稳定性,以防周围建筑设施出现下沉现象。

3 结束语

综上所述,软土地基施工问题在路桥工程建设施工过程中几乎不可避免,其渗透性差、含水量丰富以及抗剪强度低的特点对路桥工程施工增加了很大难度,容易导致工程进度延误、施工质量不满足要求。因此,为了保证路桥工程施工质量,就应当充分把握软土地基的特点,并结合具体实际情况合理选择合适的处理技术,以提高路桥软土地基的稳定性和承载能力,使道路使用寿命得到有效延长,从而促进我国交通运输业的快速发展。

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