李本堂
摘 要:近几年来,随着我国公路建设的不断发展,相关部门对公路小桥涵特殊地基处理方法也给予了高度重视,其不仅是公路建设的基础,也是公路安全运行的一个重要保障。因此,确保桥涵地基承载力具有足够的稳定性是不容忽视的。本文主要根据我国当前公路小桥涵建设的实际情况,探讨对特殊地基的处理方法,以此来为我国今后公路建设和发展提供一定的参考依据。
关键词:公路小桥涵;特殊地基;处理方法
随着我国公路建设的飞速发展,如何对公路小桥涵的特殊地基进行有效处理也成为了公路建设部门所面临的一项重大课题。就我国目前公路小桥涵特殊地基处理方法的现状来看,仍然存在一些有待解决的问题,相关工作人员必须要对这些问题进行系统分析,从而采取相应的措施将其解决,以此来促进我国公路建设的可持续发展。
1 加大地基土密度
采取合理的方法加大地基土的密度,能够有效减少地基的沉降,加强地基稳固性。就目前小桥涵特殊地基的处理方法来看,对于地基土加密的方法主要有三种,即表面压实法、砂桩法和深层振密法。其中,表面压实法主要指的是利用起重机吊起重锤来对地基土进行夯实。一般来说,这种方法适用于水位0.8m以上稍湿的黏性土、湿陷性黄土和砂类土等地基。在利用这种方法加大地基密度的时候需注意的是,重锤的重量应不小于115t,落距应控制在2.5~4.5m之间,地面直径则应该控制在0.7~1.2m之间。砂桩法这种方法主要是将一根空心并带有可卸出桩尖钢管打入或振入地基中,把附近地基土挤向四周使地基土变密,然后一面将钢管拔出,一面向管内灌砂,并在管内用锤将砂压实。砂桩入土深度,可根据地基的容许承载力的要求而定。而深层振密法则主要指的是采用爆破、夯实、挤压和振动等方法,对松软地基进行振密和挤密的方法。这种方法主要适用于饱水松砂地基,对于这种类型的地基土,如果不能对其进行有效处理,那么在行车的作用下,地基就会出现不同程度的沉降。此外,在受到外界作用力,如地震、爆炸等,还有可能会由于砂土发生液化而导致桥梁倒塌的情况发生。对于以上三种方法的选择,工作人员可以根据小桥涵地基土的实际情况来合理选择,从而将其作用最好的发挥出来。
2 改变地基土应力分布与变形条件
目前,对于地基土应力分布和变形条件的改变主要有两种方法:一种是砂砾垫层法,这种方法主要是将砂砾作为垫层,替换地基土中的软土部分。这种方法的优点在于能够在一定程度上增加地基垫层的强度,减少地基的沉降程度,同时还能够有效改善地基的排水条件。另一种是预浸法,目前,这种方法比较广泛的应用于黄土地基的小桥涵建设,由于黄土地基本身存在一定的松软性,如果不进行加固处理的话,势必会影响到桥涵的建设质量。采用预浸法对黄土地基进行加固,可以在基坑内进行钻孔,利用砾石、砂等将孔填满,钻孔的深度应该根据地基的实际情况来具体设定。通常情况下,应下到湿陷性黄土层以下;然后从钻孔灌水,这样就可以使黄土地基产生显著的湿陷,有利于减少桥梁建成后的沉降。
3 掺入物料以改变地基土的性质
掺入物料来改变地基土的性质也是对特殊地基处理的一种方法,这种方法如果细分下来,也可以包括很多种,比如说硅化法、掺入石灰加固地基土和砂砾地基的灌浆等。所谓硅化法,主要是通过打入带孔的金属灌注管,在一定压力下,将硅酸钠溶液注入地基土中,也可以说是单液硅化;或者将硅酸钠及氯化钠两种溶液先后分别注入地基土中,也称为双液硅化,通过以上两种方式来改变地基土的性质。掺入石灰加固地基土,顾名思义,就是将石灰掺入到地基土中,石灰能够使地基土具有较好的抗水性,提高地基土在湿润状况下的坚固性,从而改变地基土的性质。为了能够确保该方法的作用充分发挥出来,对石灰和地基土之间的比例必须要合理控制,一般宜用2:8或3:7的比例。与此同时,还应该采用分层的方法进行铺筑,随夯实功能的不同,每层的厚度应该控制在15~30cm。最后是砂砾地基的灌浆,砂砾地基渗透性大,为了防止渗流对地基的破坏使地基基础失稳,致使桥梁损毁,可采用压力灌浆方法。即用压力把浆料灌入地基的孔隙或裂缝中,造成帷幕以截断或削弱渗流,减小它所引起的上托力。灌浆工程包括钻孔和灌入两项工作。在实际工作中必须解决诸如灌浆孔间距、孔深、灌浆压力、浆料深度以及灌浆效果等问题,由于地质条件复杂,这些问题常用现场灌浆试验解决。
4 高路堤涵洞地基沉降处理
对于高路堤涵洞地基的沉降处理,必须给予高度重视。由于高路堤的附加荷载大,从而导致涵洞的最终沉降也会较大。究其原因,主要是因为涵洞在施工之后,所发生的沉降主要包括了路面施工之后的沉降和道路施工期间所发生的沉降。为了能够将该问题有效解决,施工人员可以采用以下方法对地基沉降进行处理:将涵洞净空做高,减小涵顶覆土厚度,从而减小了涵洞沉降,并且当涵洞发生沉降后,断面仍不小于规划要求。这种方法虽然在一定程度上增加了工程整体造价,但是却大大节约了对地基土的处理费用,而且对公路质量的提升也具有重要意义。这种方法要求结构专业在初步设计阶段就要和道路、排水专业共同研究确定涵洞断面。当然,为了不使地基发生过大变形,高路堤段的地基还是应该采取一些处理措施的,但这已经不是涵洞设计的内容。应该指出的是,有些设计人员习惯于将高路堤涵洞地基通过打桩等措施处理,这是非常有害的。其可能造成涵顶土压力过于集中,如果设计估计不足,所采用的竖向土压力系数偏低,将导致结构不安全。
5 结 语
综上所述,随着我国公路建设发展脚步的不断加快以及科学技术的不断更新,公路小桥涵特殊地基处理的方法也必然会越来越成熟。公路建设人员如果想要从根本上解决公路桥涵路基承载力的荷载问题,就必须在充分掌握多种处理方法的基础上,根据工程的实际情况,将其科学应用到实际施工中,尽可能将公路桥涵地基承载力的质量达到公路使用的实际需求,促进公路建设的稳定发展。
参考文献
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