公路桥梁施工中的软土地基施工技术研究

2017-12-12 16:39郑杰
科技资讯 2017年29期
关键词:软土地基公路桥梁施工技术

郑杰

摘 要:地基施工是在公路桥梁建筑中的基础工作也是比较重要的工作,我国的地理复杂,地基有软有硬,施工中会经常出现软土地基,软土地基顾名思义,土层较软导致强度和稳定性都相对较差,如果施工处理不得当会对整个公路桥梁的施工质量和寿命产生严重影响。

关键词:公路桥梁 软土地基 施工技术

中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)10(b)-0082-02

软土地基施工起来会较困难复杂,主要因其具有含水量高、渗透性低,孔隙大等特性。为了保证公路桥梁施工质量的稳定性和工程质量提高,应该结合软土地基的特性有效地采取处理措施,加强和改进软土地基的施工技术,避免公路桥梁工程出现路基下沉、路面开裂等相关问题,有效地加强公路桥梁的使用寿命。

1 公路桥梁软土地基施工弊端

软土地基具有透水性差、压缩性高、含水量大、承载力小等特性,是属于流塑或软塑状态的饱和性粘土。由于软土地基的稳定性和承载力有限,施工过程中有可能发生变形或者滑动,严重了会造成建筑物的倾斜失稳。软土地基主要是由大空隙泥炭、松软土、有机质土、松散砂等构成,这些土质的主要特性就是强度较低,容易发生变形并且不容易固结,因它含有大量的粉土和粘土,都是比较细微的颗粒。与此同时,软土地基的含水量比较大,不符合公路桥梁的施工要求和技术要求,在施工的过程中容易出现各种各样的问题,那么就会直接影响路桥施工的质量和使用寿命。但是部分施工单位在施工之前没有对施工地点做详细地调查和勘测,对详细的地面情况了解不全面,没有定制好合理的软土地基施工设计,那么就会严重影响工程质量,软土地基就会出现开裂、变形、移位等情况,如果施工单位没有采取有效的补救措施遇到雨季的话地基就会受到雨水侵蚀,造成填土流失等问题,从而使得公路桥梁地基发生不同程度的下沉。

2 公路桥梁施工中的软土地基施工技术具体应用

2.1 施工现场勘察

在公路桥梁工程软土地基的施工过程中,一定要对施工现场的地质水文情况进行勘探了解,在施工现场地形及地质比较复杂的情况下应该结合不同的地质情况采取相对应合理的施工技术和处理方法,准备好相应的施工机械和施工材料。软土地基施工主要注意的是控制填土速度,避免路堤滑坡,加强整个施工过程的技术管控。

2.2 软土地基施工处理技术

软土地基应根据其软土层厚度、地下水情况、土体情况分别采用不同的处理方法。浅层处理主要有换填、抛石排挤、盲沟、砂垫层、石灰浅坑等方法。深层处理主要有粉喷桩、水泥土桩、碎石桩等复合地基法以及排水固結法等。在施工之前,需要准备的有设计图纸、高程测量数据表和资料、地质报告、土工试验文件等。施工场地要做好文明施工工作,处理好建筑垃圾和生活垃圾。

2.2.1 粉喷桩加固处理技术

粉喷桩属于深层搅拌加固处理技术,是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法,适合于加固各种成因的饱和软粘土。在应用粉喷桩加固处理施工前,施工人员需要根据软土地基的设计要求进行配比和测试,尽量优化粉喷桩施工工艺,通过试桩来确定相关工序的执行标准,如钻进速度、单位时间喷粉量、搅拌速度等。

2.2.2 碎石桩加固法

碎石桩加固法是通过振动冲击等手段给软土地基打孔,形成的孔用碎石和砂石来填充形成复合地基,稳定性和固结性较好,也就是我们所说的碎石桩。碎石桩和原有软土结合到一起成为持力层,能够有效地提高地基的稳固性和持久性,减少地基变形。这种方法大多数适用于密度较低的素填土、杂填土、粘土等地基,弊端是这种地基加固方式成本较高,但是随着社会发展和技术的不断创新,碎石桩法的使用也越来越普遍了。

2.2.3 夯实水泥土桩法

夯实水泥土桩法与碎石桩法大同小异,是由粉煤灰、水泥等材料填充到软土地基当中,干透过后形成水泥土桩,可以有效地加固地基,提高地基的承载性能。夯实水泥土桩是具有一定压缩性的桩,它介于刚性桩和柔性桩之间,在软土地基中主要体现了其主体的作用。桩体承载着大部分的负荷,通过力与力的相互作用把承载力传到深土层中,桩和深土层共同承载使得地基的承载力更强。夯实水泥土桩是比较简单易行的,而且施工的周期短不耽误整体施工时间,造价成本低,此法运用的比较广泛。

2.2.4 表层处理技术

表层处理用于地表软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等办法,提高地表强度,防止地基局部剪切变形,保证施工机械作业,同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。对土质较好因含水量过大而导致的软土地基,在填土之前,地表面开挖沟槽,排除地表水,同时降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果,应回填透水性好的砂砾或碎石。砂垫层具有良好的排水效果,软土基础铺砂垫层可以把地下水排出,减少软土地基填筑水位,为施工机械设备提供良好的通过条件。软土地基土层不均匀时,会造成局部地区的沉降和侧向运动不均匀,可以敷设具有较好的拉伸强度和剪切力的垫片材料,来减少软土地基局部沉降和横向位移,有效提升软土地基承载能力和支撑能力。

2.2.5 排水固结技术

采用排水固结技术,可以在填筑施工前,使施工现场软土地基上土体的预载荷增加,地基土强度提高。为了促进软土地基的固结,可以采用深层排水固结方法和深层加固方法,提高软土地基的强度和承载能力。同时,软土地基上建立排水桩,提高了软土地基的抗剪强度。在公路桥梁软土地基的实际建设中,可以综合使用加载方式和排水固结方式。这种施工技术对均质粘土和泥炭质地有较好的效果。

2.2.6 加载法

加载法是为了预先促进软土地基沉降,增加地基强度,以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。一般情况下,有通过基础增加总压力方法,减少土中的间隙水压提高有效应力法等。增加总压一般为填土加载。降低地下水方法适用于地基上部、中部有沙层分布的地基,一般采用井点、竖井等方法。加载方式与负载重量、自沉时间、固结厚度和沉降时间曲线有很大的联系。为了在一定程度上控制沉降量,应该在各个方位进行观察,并对预加载后的剩余沉降量度给予确定,以避免破坏基础的情况。

2.2.7 挤密施工技术

挤密施工借助于机械、夯锤或爆破,使土的空隙减少,强度提高。必要时回填素土、石灰、灰土、砂、碎石等,与地基土组合成复合地基,从而提高地基承载力,减少沉降量。挤密施工主要用于处理黄土和软土地基层,在施工过程中可以深入挤压和局部填料。灰土挤密桩和土挤密桩适用于处理地下水位以上湿陷性黄土、素填和杂填土地基。石灰桩适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土等地基。将石灰块,粉煤灰,矿渣和火山灰等以适当比例倒入桩孔内,生石灰遇水发生化学反应,挤密周围土体并形成固结桩体。砂石桩法适用于处理松散砂土、粉土、粘性土等地基。通过振动或冲击法,在软土地基土体中加入粗砂、卵石、碎石、砾石等材料,形成致密的大直径砂石桩,有效提升软土地基的强度和稳定性。

3 结语

公路桥梁施工中软土地基的施工是影响整个工程质量好坏和使用寿命的重要因素,必须要结合施工段软土的特点做好提前的准备工作,做好现场地质勘探,具体问题具体分析,选择符合的软土地基施工技术,提高软土地基的强度和稳定性,提高公路桥梁的施工质量,造福于国家和社会。

参考文献

[1] 邱建明.公路桥梁施工中软土地基施工技术[J].江西建材,2015(9):217-218.

[2] 余成体.公路桥梁施工中的软土地基施工技术[J].交通建设与管理,2014(8):15-16.endprint

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