浅谈道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施

2014-09-24 05:42罗亮
城市建设理论研究 2014年25期
关键词:软土地基道路桥梁施工

罗亮

摘要:软土地基处理是公路桥梁施工的重要组成部分,软土地基的处理方法是否得当,直接关系公路桥梁的质量、效益。在软土地基的施工中有很多方法,但是每一种方法都有适合自己的范围、地质条件,面对这种局限性,施工者应该结合实际情况,选择符合要求的方法结合使用。

关键词:道路桥梁;软土地基;施工;措施

中图分类号:TU997文献标识码: A

软土地基的施工,意在增强地基的稳定性,减少以后施工中地基出现不均匀沉陷的现象。所以应高度重视软土地基的施工技巧,并将其充分应用到具体的路桥施工中。软土地基是我国沿海、沿江发达地区公路建设中常见的地基类型,由于软土地基存在形变、含水、松散、流动等问题,对于路桥工程和路桥结构的施工和功能存在着比较大的威胁。因此,在实际的路桥工程软土地基施工中,可采用提前处理和加强施工技术管理等措施。此外,建筑施工企业也应该加强对沉降、裂缝的加固处理,通过技术的针对性应用,确保路桥工程软土地基施工的质量。

1、处理软土地基的必要性

软土地基主要是由粘土或者是粉土颗粒构成的,一些软土层内还含有较多的有机质土、泥炭以及砂土。软土地基所所属于的地层,一般地下水位较高,常常会造成施工材料以及填土的稳定性受到破坏,甚至是出现沉降现象,导致路桥的质量受到严重不良影响,使得工程的正常职能得不到充分发挥。现阶段,由于我国的经济发展势头非常迅猛,路桥工程也随之得到了发展。就此,设计人员在对路桥工程进行设计时,需严格按照设计规范,对图纸进行绘制。除此之外,各种高等级道路出现的数量也变得越来越多。由于被软土地基所侵扰,很多的路桥工程,尤其是高等级道路,为了使工程质量达标,只能进行抬高处理。地基作为路桥工程的促成部分,一般存在于地下,不能以发现,但是其作用却是巨大的。如果地基不稳靠,那么工程也就不可能稳健、牢靠。在进行路桥施工中,是否对地基的问题进行了正确、巧妙的处理,直接的影响着工程的质量,直接决定其能否能够成功的建成。同时,地基的处理还对工程的造价产生直接或间接的影响。总体而言,地基和工程质量、投资以及施工进度都有着密不可分的关系。在进行路桥施工时,人们需首先解决地基问题。

2、我国道路桥梁软地基的现状

2.1、地质勘察不详细

部分施工企业管理不规范,对地形判断不到位,勘测的结果不够详细或者不准确,有的自认为地基符合施工要求,导致本应做地基处理,加强地基基础的地段,并未做任何加固处理。对地基随意处理后便开始动工建设,给道路桥梁建设带来严重安全隐患。

2.2、缺乏科学的软土堤基处理措施

有些施工方在地质勘探中明知该地段属于软土地基,出于节省成本等种种原因,而未对该地基采取任何措施,直接施工,在今后可能导致地基下降,影响桥梁稳定性和安全系数。

2.3、软土地基处理不当

在对地基勘探后,发现属于软土地基,并积极采取相关措施处理,在操作过程中,操作不规范,如堆料不当,未按规定分层填筑,填土过快,碾压不当,导致对软土地基处理不够彻底,存在一些不稳定因素,在今后投入运行中可能带来安全隐患。

2.4、“硬壳层”受损

所谓硬壳层,就是指在软土地基上强度较大的土层。硬壳层往往起到扩散应力的承受重量的作用,同时也可以大大降低道路桥梁的施工成本。但在目前的施工中,很多施工方由于忽视,采取措施不当,严重破坏了“硬壳层”,不仅带来致使地面下降的威胁,而且给施工带来不便,加大工程量。因此,部分路桥施工单位认为,有“硬壳层”存在的软土地基,对软土层可以不进行特殊处理,充分利用“硬壳层”的扩散应力作用,通过预压措施来保持填筑路堤的稳定性。

3、道路桥梁工程中软土地基的处理措施

3.1、加载换填法

面对软地基主要采用加载换填法。所谓加载就是讲软土下降,提高地基的强度,避免已经埋入土中的抛填物发生沉降,导致破坏。避免地基沉降固结的方法主要采取在地基上施加总压,减少填充物之间的空隙。填土加载也可以采取竖井的方法降低地下水位,或者在地基表面铺上一层纱,铺上不透水膜,形成不透气的加载法。换填时要注意设计的要求,在换填之后进行加载,夯实换填物。使软路基保持良好的承载能力。

3.2、粉喷桩加固处理法

当施工场地不能够使机械畅通运行时,就要需要清除障碍,保持场地平整,可以铺设碎石、砂土垫层等。地势相对较为低的地方,可回填黏性土。进行粉喷桩加固处理之前,要做的准备工作有:准备施工场地工程地质报告、土工试验报告、原地面高程测量报告、数据表、粉喷桩设计桩位图等。粉喷桩施工需要严格按照要求进行,其各项参数也要经过严格的试桩来确定,主要通过试桩确定的参数包括搅拌速度、单位时间喷粉量、钻进速度、提升速度等。

3.3、化学方法加固

3.3.1、电化学加固法

该方法是一种较好的加固途径,主要应用于路桥施工中软土层中。其首先需在软土地基中布设适量的电极杆,然后接通电源,使得直流电流能够导入到土层中,促使其中的水排走,以达到对土壤加固的目的。

3.3.2、硅化加固法

该方法主要是通过金属灌注管(带孔)进行的。首先把硅酸钠溶液或者是先后把硅酸钠与氯化钙打入到土中。该方法能够达到的加固半径和灌注时间、土的渗透系数、溶液的粘滞度以及灌注压力等息息相关,一般可利用单孔灌注试验进行确定。

3.4、排水固结法

对软土地基进行处理,就是在地基当中设置排水体,经由排水系统把地层当中含水量较为充分的软土层投下来水进行排除,主要是用加压系统与排水系统两个部分构成的,按照排水体的差异能够将其划分成为塑料排水带以及砂井排水这两种排水方法。排水固结法能够有效的解决淤泥粘土地基稳定与沉降等问题,砂井排水主要是对砂井直径D与砂井位置间距L进行确定,这就和土地层当中的含水量紧密相关,所以要对其含水量进行统计。一般情况下,砂井井距范围是两米到四米之间,其直径一般为二十到三十厘米,平面上呈梅花形布置。

3.5、强夯法

强夯法是处理软土基地最为常见的一种方法,强夯法具有成本低、易施工、技术要求不高等等一系列优点,又被叫做动力固结法。这种方法适用土地也较为广泛,这当中主要包括:黄土、沙土、素填土、粘土等地基。如果这其中的软土具有较高的饱和度,那么就不适合用此种方法,如果软土当中有沙土层,那么也能够使用强夯法,所以强夯法的使用必须要充分考虑到地质结构。

3.6、超载预压处理方法

桥梁工程开挖涵洞施工也应进行提前填筑,需要基础材料具备良好的渗透性,为此,对于各类软土地基的不良威胁,应进行科学有效的处理预防手段降低质量安全隐患。位于桥梁工程的前后可应用超载预压处理方式,将软土事先进行过量负载施加,令其沉降为较低水平高度,并令承载力与致密性有效提升,有效降低运行通车后遇到的塌陷风险。

4、工程实例分析

宁波市雨江大桥位于桩号14+060处,其跨度是467米,北岸淤积严重,可以将其软土层给划分为四个层次:

(1)素填土,主要是亚粘土和淤泥质土组成,厚1.3m;

(2)粘性土,北薄南厚,局部有细砂,颜色较灰,厚2.5m;

(3)淤泥土质,具有较高的压缩性,含有贝壳,颜色是灰黑色,厚

19m;

(4)淤泥质细砂层,流塑状态、局部有薄层细砂,呈黑色,厚6m。

综上所述,雨江大桥工程地质条件相对较差,这次工程使用的是水泥粉碰桩法。水泥粉碰桩直径是0.5m,,用C40的硅酸盐混凝土,一次性加固而积为0.2平方米,一共打桩330根,每米的水泥掺量大约是64千克,工期为11天。竣工后,根据观测资料,地基实际沉降量低于10毫米,预计其最终沉降也不会超出20毫米,具有良好的加固效果。

5、道路桥梁施工中的软土地基施工质量控制

5.1、制定合理的软土地基的施工设计

编制施工组织工序时要以软土地基的特性以及工程的特点指定合理有序的施工组织计划;应该同时有多个施工方案,从中选择最佳施工方案,确保施工质量和施工的正常进行;在软土地基的处治过程中,需要进行地基沉降的试验,尽量减小不均匀沉降。

5.2、加强对公路桥梁过渡段的地基加固处治

对过渡段的填土路堤进行充分的压实,确保此处达到压实度的要求,能更好的承担路而传递下来的竖向荷载;并且使路桥过渡段路堤与路接触的路堤的压实按相同的高度进行分层压实,以每层松铺土15cm,的厚度为最佳的压实厚度。

结束语

总之,路桥工程由于施工中所遇到的地质条件较为复杂,所以需要在实际施工中对软土地基的情况进行充分的重视,合理的对软土地基进行处理,从而确保路桥工程的质量。尽管当前针对于软土地基的施工技术较多,但不同的施工技术都有各自的优点和缺点,所以在实际施工中需要针对施工中的具体情况来进行选择,确保软土地基得到合理的处置,从而有效的满足路桥施工过程中对于地基的要求,确保路桥工程质量。

参考文献:

[1]闫小虎,田俊卿.浅谈道路施工中软土地基的浅层置换处理[J].价值工程,2014,02:109-110.

[2]于波.道路桥梁工程软土地基施工技术探讨[J].交通建设与管理,2014,06:14-15.

[3]滕长义.道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施[J].中国高新技术企业,2014,18:108-109.

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