路桥工程施工的软土地基处理技术实践研究

2015-08-15 00:51
江西建材 2015年2期
关键词:垫层路桥软土

随着经济与社会的快速发展,我国的路桥行业得到前所未有的发展,众多的路桥工程如雨后春笋般的出现。地基工程是路桥工程施工的重要环节,但是路桥工程地基施工的过程中,经常会遇到一些不良地质,例如软土地基,如果不采取相应的措施进行处理,将会严重的影响路桥工程的施工质量,甚至造成严重的安全事故,给路桥工程安全和人们的生命财产安全埋下隐患。因此,路桥工程施工中的软土地基处理技术的应用势在必行。

1 软土地基的定义及特点

(1)软土地基的定义。根据建设部软土地址勘察规范的相关标准,符合空隙比值不超过1.01,天然水海量不超过液限,以灰色为主细小颗粒的土质均为软土。

(2)软土地基的特点。软土地基的特点主要包括以下几个方面:抗剪强度低,软土的抗剪强度相对较小,并且和加荷速度以及排水固结条件有着密切的联系,排水条件下软土的抗剪强度随着固结程度的增大而增加;压缩性高,软土的压缩系统a0.1-0.2,并且随着软土天然水量和液限的增大而增大,由于软土自身的性质,软土地基在荷载的作用下会产生严重的变形;渗透性弱;高孔隙性与高含水量,软土的天然空隙比通常在1-2之间,最大不超过4,天然水的含量通常在45%-75%之间,液限通常为40%-55%,因为天然空隙和天然水含量的比值成直线性关系,其空隙性与高含水量决定了软土的抗剪强度与压缩性。

2 地基处理技术在路桥工程施工中的实践应用

(1)文章以某路桥工程为例,该路桥工程全长62353.6m,设计速度为80km/h,双向4车道,路基的总宽度为25.2m。由于该路桥工程的长度相对较长,致使路桥工程的施工环境相对复杂,在施工的过程中会遇到各种复杂的地质,在该路桥工程施工历程K45+050-K45-550、K44+000-K70+000等施工段为软土地基,如果不采取措施进行处理,将会影响路桥工程的整体施工质量,该路桥工程施工单位根据路基的具体状况,采用了不同的软土地基处理技术进行处理,经过实践证明取得了良好的应用效果。

(2)软土地基处理技术在路桥工程施工中的实践应用。软土地基的表层处理技术。软土地基的表层处理技术主要包括以下几种方法:其一,添加剂法,如果软土地基的表层为粘性土,通常采用添加剂法进行处理,在粘性土内部添加适当的添加单,以此增强软土地基的强度与压缩性,保证后续机械施工能够顺利的进行,添加剂法还能够显著的提高填土的结固效果与稳定性,通常添加的材料为水泥、熟石灰、生石灰等,通过将石灰类材料进行现场搅拌,能够显著的降低土壤中的含水量,显著的提高土体的稳定性;其二,敷垫材料法,软土地基土层的分布通常不均匀,会导致地基的局部出现侧向变位或者局部沉降的问题,采用敷垫材料法对软土地基进行处理,能够显著的提高软土地基的抗拉力以及抗剪力,提高地基的稳定性,便于施工机械能够顺利的通过,敷垫的材料通常为土工布、化纤无纺布以及玻璃纤维格栅等;其三,砂垫层法,由于软土地基的含水量相对较高,土层较薄,需要采用砂垫层法进行处理,其具体的做法表现为:将砂垫层敷垫在软土地基上,其厚度通常为0.5m-1.2m之间,其能够充分的发挥砂垫层的排水作用,对软土层进行固结,该种软土地基处理技术能够降低排水层的水位,便于施工机械进行施工,以此保证施工工程的技术性以及经济性;其四,表层排水法,软土地基的处理应该因地制宜,如果其土质相对较好,但是含水量相对较大,通常采用表层排水法,其具体的做法表现为:在进行填土施工之前,对地表的沟槽进行开挖施工,将地表水排除,同时还能够有效的降低表层部分的含水量,保证施工机械能够顺利的进行,同时,在进行回填施工的过程中,还应该和透水性好的碎石或者砂砾进行混合回填。

(3)换填土处理技术。该种方法的原理表现为:用优质土替换原来的软弱土,以此降低软土地基的沉降量,保证填土的稳定性。该种处理技术采用的填料通常为透水性土,而处于常水位以下的填土不能采用非透水性土壤,填土应该从中心向两侧进行分层填筑,每层的厚度通常为15cm。换填土处理技术包括强夯挤淤法、砂垫层置换法、垫层法三种,其应用优势表现为施工工艺简单,由优质土壤代替软弱土,能够保证软土地基的稳定性。

(4)强夯处理技术。软土地基的强夯处理技术是一种非常成熟的软土地基处理技术,该种处理技术的工作原理表现为:理由物理学中的重力作用,依靠高空重物自然下降产生的强大重力,对软土地基进行反复压实,以此降低土质的压缩性,缩小土质之间的缝隙,以此改善地基的承受能力以及其他性能。强夯处理技术的施工方法简单,需要的设备简单,节省原材料,功效高,施工速度快,并且具有很广的应用范围,能够显著的提高土质的承载力,加固的影响深度可达5.5m-10.5m,沉降变形量小,压缩量能够降低2-8倍,地基强度能够提高3-4倍。但是,该种软土地基处理方法的振动相对较大,在应用的过程中应该采用相应的处理措施进行处理,例如设置隔振沟、建筑隔音墙等。

(5)粉喷桩加固处理技术。对于稳定性相对较差的软土地基,通常采用粉喷桩加固处理技术。在采用该种软土地基处理技术时,应该先对路桥工程的实际地质状况进行勘察,获得原地面高程数据信息、粉喷桩设计桩位图、土工试验信心、地质信息等资料,然后采取铺设砂土垫层、回填粘性土等措施保证场地的稳定性与平整度,在具体施工的过程中,应该控制好钻机的下钻深度以及喷粉的高程,保证粉喷桩的长度,定期的对粉喷桩的成桩直径以及搅拌程度进行检查,同时还应该定期的对钻机的钻头进行检查,保证钻头的磨耗量小于2cm,以此保证粉喷桩的成桩质量。

(6)砂石桩加固处理技术。砂石桩加固技术的原理表现为:痈冲击、振动以及吹冲的方式在软土地基中形成孔,然后将砂或者碎石填充到形成的孔隙中,形成大直径的砂石桩。砂石桩通常包括砂桩、石桩、碎石桩等,砂石桩与土层形成的复合地基,能够显著的提高软土地基的承载能力,防止砂土在振动的作用下出现液化问题,同时还可以增强软土地基的稳定性。该种软土地基处理方法在国内外都具有非常广泛的应用,对于条件要求不高的饱和黏性软土地基施工中,可以直接采用该种方法进行处理,而对于沉降要求特别严格的路桥工程,需要对施工现场进行严格的考察之后才能使用。

3 结束语

总而言之,路桥工程在施工的过程中会遇到各种地基状况,当遇到软体地基时,应该根据现场的实际状况,选择合适的地基处理技术进行处理,以此保证路桥工程的施工质量。

[1]李燕华.浅析市政路桥工程施工中软土地基处理技术[J].路桥工程,2013,22(8):249.

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