柏 洁
【摘 要】路桥工程是当今社会交通建设的重要组成部分,路桥建筑施工的质量决定了路桥在未来几十年的使用状况。路桥建设中的软土地基是增加了工程建设的难度,因为这种难以施工的地质结构在很大程度上影响了路桥结构的稳定性,给后续的建筑工程带来安全隐患。施工单位要想在建筑过程中提高施工质量、加快施工进度,就要利用新技术、新手段,及时处理路桥建筑过程中遇到的问题。
【关键词】路桥;软土地基;施工;新技术
随着科学技术的快速发展,路桥建筑的新技术如雨后春笋般映入人们的眼帘。新的技术手段有效地克服了软土基地施工难、隐患多的困难,使我国路桥的软土地基建筑施工质量迈向了一个新的台阶。
一、软土地基的特点与危害
顾名思义,软土指的是土质稀松的粘土,这种土质含水较多、抗压能力不强、不易成型、承载能力太弱等特点。软土的主要组成部分是粉土和粘土,这类土壤含有很多细微的颗粒、孔隙较大的泥炭,这就造成了软土地基固结慢、变形大、强度低的特点。在软土地基上建设路桥遇到的最大难题是稳定与沉降。路桥软土地基施工容易遇到的问题主要分为以下几个方面:
1、积水问题
由于软土不易成型,表层的积水会造成路桥沉降与开裂,深层的积水会造成地面的大范围沉降。
2、沉降的问题
沉降会严重影响路桥的功能。当开始动工时,地基周围的地面会产生一定程度的沉降。邻近的建筑物如果负荷过大或者隔得太近会使路桥产生倾斜。软土的土质分布不均匀、厚度差异等使得沉降也不均匀。大范围的填土产生的负摩擦力会导致沉降加剧。
3、稳定性和承载力的问题
这类问题的成因有很多,主要包括一下几个方面。
软土不能承受路桥造成的土层压力,使得稳定性和承载力不能达到要求。稀疏的土层在动工时很容易发生滑坡,增加了安全隐患。软土地基的底面很容易产生隆起。在其它建筑物的附近动工时,会造成邻近建筑物发生倾斜产生安全隐患。软土孔隙注入水的压力会造成地面的隆起。
4、其他问题
交通工具经过时容易造成震荡。地势较低时产生的积水容易造成建筑材料被腐蚀。
二、软土地基新技术的处理原则与注意事项
路桥软土的施工过程中,软土的分布范围很大、强度很低,这会提高地基的稳定程度。所以,在施工过程中要加强控制地基的沉降,提高稳定性。施工单位要重点探测地基的沉降深度,通过专业的检测团队,实时检测地基的稳定度。
在施工过程中还要注意规划的合理性,综合季节、气候等因素,在合适的时机动工,合理利用时间以加快工程进度。建筑过程中要注意对软土地基硬壳表层的保护,严格按照工程图纸进行施工统一安排,综合进行。
1、施工前要进行科学周密的调研,对地质结构要有充分的了解,选择有研究价值的土壤进行试验。施工单位还要利用当地地质局提供的资料,结合工期、水文资料、气象等因素,选出最优方案。
2、在施工的时候,要有双向的指标,在控制弯沉指标的同时,也要注意压实的程度等,总之一切以调高地基的整体稳定性为目的。
3、施工单位要根据各路段软土土质的特点、土层厚度、工程成本、建筑条件等多种因素综合考虑。分期修建,合力推进工程进度,从简易的路面开始动工,还要注意为后续工程的正常进行提高保证。
三、软土地基施工的新技术
1、置换法
置换法指的是用优质土壤代替不适合地基建设的软土,旨在减少沉降,提高稳定性。置换法主要包括一下三个方面:人工挖掘;填土自重;通过爆炸法将软土排除。这种施工方法的优点是简单易行,适合用于工期较短的工程。要提高可靠性,可以考虑人工置换。替代材料要选择承受能力较强的粗粒土。
2、表层排水法
(1)添加剂法
如果地基的表层是粘土的话,就可以在粘性土里添加一些添加剂,这样可以有效提高地基的压缩性与强度,从而保证施工设备的良好运行,同时也能起到增强填土稳定性的效果。
(2)铺垫材料法
有些地基的软土土层分布很不均匀,很容易局部性沉降,甚至发生侧向变位,解决策略是利用承受能力较强的铺垫材料,已达到均匀支承建筑物的目的。减小软土地基的局部沉降以及侧向变位,以提高地基的承受能力。建筑过程中要注意地基的表层强度,结合实际情况使用正确的铺垫材料。
(3)砂垫层法
这种方法主要针对软土中的积水问题。如果地基中表层的含水量过高,影响了建筑施工的稳定性,可以利用砂垫层法解决。在软土地基的表层加入适量的砂垫层,不仅可以加固土层,还能帮助砂垫层上面的土层排水。同时,砂垫层还可以用作深层的排水有效降低地基深层的水位。通过这种措施,在路桥建筑施工中,各种施工机械就能够正常运行。对砂垫层的选择不能草率,要综合考虑工具体积、对地面造成的压力、软土地基的抗压能力等多种因素。在铺设砂垫层是要做到均匀有序。由于粉土的透水能力很差,用作砂垫层时要防止砂垫层对排水的阻碍。
3、加载法
加载法能够使软土地基在施工前预先沉降,从而提高软土地基的抗压能力。这种方法能够有效防止施工过程中填土的沉降。有很多方法促进软土地基沉降,主要包括以下几个方面。
(1)降低地下水位法
有些地基的中上部分布着砂层,可以通过降低地下水的水位来促进沉降,同时还能保持土壤的粘性。这种方法的优点是不需要考虑软土层的深度。因此,当地基附近存在水源是邻近有水源时,需要相应地提高抽水量,降低地下水位。但是这种方法容易对抽水去以外的区域造成损坏,这就需要对抽水区加固防护。这样在降低水位的同时还能避免对其他区域造成损害。
(2)填土加载法
在铺装结束时,路面仍有少许参与的沉降量,这些沉降是不能避免的,但必须控制在一定的范围内,这时可以采用填土加载的方法来解决上述问题。这种方法需要考虑沉降的时间、工期的长短等许多方面。在施工过程中要注意维持地基的稳定,如果载重过大,难以维持稳定,可以考虑缓速的加载法。沉降的具体时间是很难预测的,因此,在建筑过程中,要对沉降进行实时监测,防止沉降对地基的损坏。还要实时更新表层的残余沉降量,直至达到预期目标。
4、挤密法
这种方法的主要原理在于:在形成桩孔过程中,先侧方向的将桩间土挤压密实,再将桩孔用灰土或者素土等材料填压紧密。如果是用灰土进行填压,通常可以称为灰土桩挤密法,如果是用素土进行填实,就被称为土桩挤密法。这两种方法的应用范围也相对固定,大多用来解决厚度大的填土地基、湿陷性黄土等问题,因为这两种方法都有就地取材、深层挤压密实以及原位处理等特点。
四、结束语
路桥软土地基的建筑质量取决于对软土地基的处理方法。施工单位在建筑过程中,必须根据实际情况采用合适的技术方案,充分利用新技术的优越性,全面提高建筑施工质量。相信通过新技术的不断引进,我国路桥软土地基的建筑质量会更上一层楼。
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