土地基上道路桥梁施工不均匀沉降防治思路分析

2018-03-29 19:27:28
四川水泥 2018年4期
关键词:桩体路堤软土

肖 强

(鄄城县公路管理局, 山东 鄄城 274600)

0 前言

在道路桥梁施工过程中,软土地基的施工是一个难点,通常情况下,软土地基主要是由杂物填土、冲击填土、淤泥与高压缩性土层混合组成的地基。该种地基具有透水性差、压缩性强、强度低的特点,在其上进行施工容易出现不均匀沉降等问题,对道路桥梁的寿命和行车安全具有十分不利的影响。所以,在具体的道路桥梁施工过程中,应当充分把握软土地基的特点,按照地形的特点采取相应的防治措施。

1 我国软土地基概况

我国的国土面积为960万平方公里,在广阔的国土上,出现了复杂多样的地形,其中软土地质在我国的分布也十分广泛,尤以沿海区域最有代表性。近些年来,我国的经济社会发展取得了骄人的成绩,城市化进程飞速发展,公路等基础设施建设也日益完善,道路桥梁工程的数量也逐渐增多。对于软土地基来说,其具有强度低、含水量高、渗透性差、压缩性强等诸多特点,在其上进行道路桥梁施工面临着一系列的挑战,最显著的表现就是容易出现不均匀沉降现象,更有甚者会导致路面出现开裂或偏移现象,严重的情况下还会导致桥梁出现扭曲变形、路面倾斜等问题,极易引发坍塌等重大事故,影响道路交通安全和人们的生命财产安全。

2 对道路桥梁不均匀沉降现象的分析

道路桥梁的根基在建造的过程中,一般使用的是桩基础的施工技术,在该种施工技术下,地基需要承受的重量来自于桥梁自重、车辆负载、相邻路堤的影响荷载等加之于地基上荷载的总和,因此容易导致桥梁沉降量同与其衔接路堤沉降不同步,在一般情况下,桥梁沉降量要小于路堤沉降量。不均匀沉降量的结果就是导致道路纵坡变形出现驼峰,桥梁与路堤连接处产生错位等问题,使得车辆在行驶的过程中易出现颠簸和跳车等现象,影响行车的安全性。除此之外,因为软土地基具有较强的压缩性,较普通地基有较大的差别,容易出现水平方向土层向软土层急剧突变的问题,产生一个不规则沉降中心,且土层厚度不稳定,始终处于变化的状态,普通的试验根本无法准确测试其地质形态是如何变化的,因此在设计和施工的过程中也就难以进行科学的分析和判断,不利于工程的设计和施工。

3 道路桥梁土地基上施工不均匀沉降现象的防治措施

为了加强桥梁建设的牢固性,在施工之前,要对地基进行详细勘测,并根据土地基的实际情况,采用科学的手段予以防治。根据软土地基的特殊属性,很多施工人员为了强化软土地基的坚实度,采用了较多的加固方法,包括抛石挤淤法、井点降水法和粉喷桩法等。这些传统的方式虽然在强化软土地基坚实度上起到了良好的效果,但是随着科技的发展,很多更加科学高效的方法涌向出来,被广泛用于加固软土地基领域。

3.1 CFG桩处理技术

粉喷桩加固方法中又包含了众多方法,使用最为广泛的为CFG桩处理方法,该方法是防 治道路桥梁不均匀沉降现象的主要措施。其加固原理就是利用锤击力、震动力和静压力的作用,将一根预定长度的钢管打入土地基中,然后再在钢管中注满混凝土,混凝土在重力作用下流入软土地基,从而软土地基的坚硬度。虽然这种方法已经成为加固软土地基的主要方法,但是在操作过程中,要注意等混凝土完全凝固后,才能将钢管拔出,这样才能保持水泥混凝土的柱形完整坚实。另外,在施工过程中,设计人员也可以根据软土地基的情况,省略架造钢结构的步骤,在混凝土中假如一定量的粉煤灰,这样改善了混凝土的性能,也省略了钢结构的成本,大大降低了施工成本,也提升了加固软土地基的效果。

在进行CFG桩处理时,科学布置施工现场的位置是决定CFG桩处理成功与否的关键。同时,还要对施工现场进行试桩操作,对地质结构进行监测分析,得出结果后在确定安放搅拌机和物料的位置。这样经过计算分析得出的位置,能够节省混合料的运输时间,保证混合料的质量。另外,在浇筑混凝土环节,还要配合桩机拔管操作,两者要紧密配合,一般桩机的拔管速度控制在每分钟0.8米左右,但是当钢管距离地面2米左右时,就要放慢把关速度,再紧接着进行混凝土的二次浇灌,确保混凝土保持一定的紧密度。完成施工后,就要将混凝土敲打结实,使其保持完整的柱形结构。当第一根桩体符合施工要求后,才能进入下一根桩体的打桩操作。最后,还要对混凝土桩体进行充分养护,提高混凝土的性能,达到降低道路不均匀沉降的目的。

3.2 水泥粉喷桩处理技术

水泥粉喷桩技术也是在道路桥梁施工中加固软土地基的重要方法。水泥粉喷桩技术主要是利用混凝土和石灰混合在一起发生化学反应,增强混合物的坚实属性,然后在喷洒在道路桥梁建设的软土地基上,从而在道路桥梁原本的软土地基表面,形成了一层完整、坚实的硬土地基,解决了软土地基柔软无力的问题,相应也防治了道路桥梁施工出现不均匀沉降现象的概率。水泥粉喷桩处理技术在操作过程中,首先要进行试桩环节,而且几根桩体同时进行试桩,在打桩过程中,要保证桩体左右偏差在5厘米以内,垂直偏差控制在桩长的1%以内,这样可以为后期检验桩体是否完全深入到硬土层面打下准确的基础。另外,正式进行粉喷桩操作时,要采用桩体直接在5米左右的管体,管体的长度以软土底层的高度为标准,确保贯穿软土层即可,两根桩体之间间距控制在1.2米左右,形成稳固的三角形,专业可以提高桩体的承载能力,也提升了软土地基的承载能力。

4 结束语

随着道路桥梁施工的不断发展,更多的软土地基加固技术应用于防治不均匀沉降工作中,当前很多传统技术依然沿用,同时也涌现出很多新型技术在本领域使用。粉喷桩技术作为主要的防治方法,已经逐渐完善和成熟,CFG桩处理技术、水泥粉喷桩处理技术也逐渐在释放其巨大的能量,被更多的施工单位所使用。相信,在未来的发展中,我国的道路桥梁加固技术会更加发达和成熟,不断提高防治道路桥梁不均匀沉降的现象。

[1]毛成杰.软土地基上道路桥梁施工不均匀沉降防治措施分析[J].科技与企业.2013(11).

[2]杨亚琴.道路桥梁过渡段软基路基路面施工的质量控制[J].江西建材.2014(07).

[3]杜晓非,孙广波.道路桥梁施工中对于软弱地基的处理措施[J].科技风.2015(02).

[4]狄宏规,周顺华,宫全美,王培鑫,肖军华.软土地区地铁隧道不均匀沉降特征及分区控制[J].岩土工程学报,2015,37(S2):74-79.

[5]孙立强,闫澍旺,徐余.软土路基“波浪型”不均匀沉降及其机制分析[J].岩土力学,2011,32(S1):526-531.

猜你喜欢
桩体路堤软土
盾构隧道近接侧穿引起桥梁桩体的变形规律*
桩体模量和加筋体刚度对路堤稳定性影响分析
沿海公路路基沉降分析与修复措施
中国公路(2022年10期)2022-08-03 02:39:18
地铁车站支撑拆除对围护结构的影响
浅层换填技术在深厚软土路基中的应用
路堤下CFG桩复合地基稳定分析方法探讨
浆喷桩在软土路基处理中的应用
多年冻土区铁路路堤临界高度研究
煤矸石浸水路堤不均匀沉降研究
考虑起始水力坡降的软土一维非线性固结分析