姜文佳
摘 要:在建筑及路桥施工过程中,地基基层为软土土质是施工单位经常会遇到的施工情况,在软土地基上施工的工程往往不具备较大的建筑承载力,地基结构也容易随着承载力加大而出现严重变形,降低了地基结构的稳定性,长此以往,将会严重影响工程的安全性,缩短工程的使用寿命。为此,文章就对我国日常路桥施工中遇到软土地基情况展开系统论述,并重点分析了路桥软土地基施工要点以及注意事项,希望能从总体上提升我国路桥工程的施工水平。
关键词:软土地基危害;施工技术;地基沉降;施工方法;注意事项
1 软土地基的危害以及主要面临的施工问题分析
软土地质结构主要是指含水量高,内部结构松散,土层间隙大,具有极大压缩性的黏土和淤泥等土质的统称,常见于地势较为低洼的地区或水边,该种地质构造主要具有如下特点:一是结构内部含水量高,结构松散。软土地基多处于潮湿低洼地带,长期受到水汽的侵蚀和冲刷,因此,具有较高的水分含量,其内部结构也不具稳定性,土层颗粒间空隙大。二是土层具有较高的压缩性,极易受到外力影响发生形变,这也是影响路桥施工质量的主要因素。路桥施工工程上层结构的重量和体积都十分庞大,因此,对地基的承载力要求就极其严格,软土地基通常会存在抗压力不足的问题,因此也极易受到上层结构压力而导致地基发生沉降或形变。另外,软土地基还具有较高的渗水性,这也为路桥工程施工质量埋下了隐患。鉴于软土地基的上述特性,施工单位就必须在路桥工程正式施工前采取有效的技术方法对软土地基结构进行改良,以夯实路桥工程的地基基础,使其结构更具稳固性。
2 有效改良软土地基状况的施工技术方法
改良软土地基的技术方法有多种,因此需要施工单位根据具体施工环境要求选择最为适当的操作方法。在软土地基处理过程中,要遵循如下基本施工原则。首先要尽量充分利用软土地质层下方的基础土层,利用其支撑力对上层软土地基进行改良;其次,对于用来填充软体地基层的物质材料要做合格性质量检验,以确保后期土层填充效果;再次,要重点降低软土地基的压缩性和渗水性,增强土层内部结构的密实度,最大限度的提高其抗压性和负荷力,防止其发生形变。
软土地基改良施工中,要事先进行详细的施工设计,并制定具体的施工操作方案,对于施工材料和施工设备要准备充足,重点是要选拔技术水平过硬的施工人员来开展具体施工作业。在施工过程中,施工人员要严格按照施工计划和标准执行操作任务,对于突发的施工状况要灵活处理,根据具体情况对施工计划作出合理的调整,在保证施工质量的前提下,确保施工任务能够按期完成。
2.1 粉喷桩施工技术
该种地基加固技术的操作原理主要是通过钻机在软体地基中的不断下沉搅拌,将化学粉尘制剂喷射到软土地基土层之内,使粉尘制剂与土层颗粒进行充分的融合,以达到改良土层性能的目的。粉喷桩技术能够大幅提升软土地基的坚固性和承载力,具备较高的实用价值。该项施工技术具有其独特的技术特点:一是钻机冲击力大,能够保证钻孔一层到位,不会对周边环境产生较大的冲击影响。二是粉体化学性能较为稳定,且具有较高的施工效果。三是在操作过程中无需使用额外的辅助施工材料,可有效降低施工的成本。四是施工操作较为简单,可操作性极强。
2.2 垫层法
垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为0.6m~1.0m的砂垫层或土工布等化学物质,具体厚度并不做要求,但是既不能太厚也不能太薄,具体厚度视路堤高度、软土层厚度及压缩性而定。砂垫层一般使用推土机配合摊铺及白卸汽车,当使用推土机配合摊铺时,摊铺要均匀,不能有很大的集中载荷作用。在处理这些问题时一定要谨慎,仔细分析地基顶面铺的厚度,适当的采用垫层法。
2.3 强夯法
强夯法处理软土地基是利用重锤自上落下产生的冲击波使地基密实。它的优点是不需要预压、费用比较低、效果好、速度快、节省材料、工艺比较简单、适用土层范围广对于饱和的淤泥质粘土和淤泥则要慎重选用。强夯法的使用范围也是有一定限度的,对于一些软弱路基,可采用重锤夯实或强夯。虽然这种方法挺好,但是也要用在适当的地方,不能急病乱投医。
2.4 反压护道法
反压护道法是在路提两侧填筑一定宽度的护道,使路堤下的淤泥向两侧隆起的趋势得到平衡,用来提高路堤在施工中的滑动破坏安全系数,达到路堤稳定的目的。
3 软土地基施工中需要注意的问题
软土地基的施工方法固然很多,但无论采用何种方法,处理后的地基必须满足一定的要求,从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。在施工过程中要注意以下几点:
路桥过渡段的地基条件与路基条件,在处理路桥过渡段地基时,要考虑到地基的承载能力。只有当地基的承载力足够大时,路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下才能不致因破坏而产生较大的沉降,土工合成材料的加筋才会产生明显效果。
缓和过渡段的合理设置,由于在设计时桥的结构型式不同,造成桥台刚度在不同的强度之间逐步过渡,其强度是不一致的。因此,软土地基处置时,各段不同强度之间需设置强度过渡段。这些问题都是建设者必须考虑的,如果忽略了这就会造成桥面的坍陷。
控制路桥过渡段的变形,通过对路桥过渡段的路基路面工程实践可知,路桥过渡段的变形控制主要是由两个问题造成的:必须严格控制过渡段内路基的工后沉降量;将路桥交界处的错落式沉降变成连续的斜坡式沉降。
桥台台背路堤加铺土工格栅土工格栅技术是路桥过渡段路基施工设计中必不可少的一部分,土工格栅能够很好的控制路基填土的侧向位移,使土体的抗剪强度充分发挥,土体的侧向变形受到约束。每种方法都要考虑到的特点,而桥台台背路堤加铺土工格栅法中,由于路基填土与土工格栅的摩擦作用,使桥台台背局部范围土中的垂直应力降低了,而路基土体承载力得到提高,可以减少沉降;要想满足土工格栅的设置间距和长度的规范要求,要通过计算确定。
4 结束语
软土地基会对路桥施工质量带来极大的影响,极易导致路桥地基发生变形及不规则沉降问题,破坏建筑的整体结构,严重者会致使路桥工程坍塌,危机人们的生命财产安全,同时也给施工企业造成巨大的经济损失,因此,对于路桥施工中的软土地基的处理也就具有十分重要的现实意义。而在实际路桥施工过程中,由于各施工现场的地质环境都不尽相同,因此对于软土地基的处理工作往往具有一定的操作难度,在实际操作中,施工人员要根据具体施工条件科学的选择对软土地基的改良技術,并重点解决软体地基中的突出问题,以提高路桥工程的总体施工效果。目前,在对于软土地基改良方面,我国已经积累了一套自己的施工技术和方法,但与此同时,还存在一些问题有待解决,只有正确的对待路桥施工中软土地基处理的薄弱环节,才能够大幅度提升我国路桥建设的技术水平,使路桥工程更好的为社会生活生产服务。
参考文献
[1]惆水兴,等.路桥施工计算手删[S].北京:人民交通出版社,2001:86-92.
[2]中国建筑科学研究院.建筑地基处理技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,1992.