软土地基处理技术在道路桥梁中的应用

2019-10-21 12:16姜辉
名城绘 2019年2期
关键词:处理对策软土地基道路桥梁

姜辉

摘要:在社会经济快速发展的背景下,我国交通网络逐渐完善,对道路桥梁工程施工有了新的要求,因此,要想保证道路桥梁工程施工质量,相关人员就需要合理使用软土地基处理技术,提前对道路桥梁工程具体情况进行了解,针对性施工,保证道路桥梁基础结构的稳定性,提高道路桥梁路面的荷载能力,从根本上避免道路桥梁工程性能下降,延长其使用寿命,为广大人们出行提供方便。

关键词:道路桥梁;软土地基;处理对策

1软土路基的危害分析

软土路基是一种特殊地区路基,具有含水量大、渗透性差、天然强度低等特点,一旦施工中处理不当,就会造成道路桥梁工程承载能力下降,影响道路桥梁工程的使用寿命。在社会经济快速发展的背景下,以往的道路桥梁在长期的使用过程中相继呈现出荷载能力下降、桥梁下沉、桥梁路面裂缝等问题,造成道路桥梁稳定性下降,影响道路桥梁工程的使用寿命。通常情况下,软土路基的危害主要体现在以下两个方面:一方面,软土路基在长时间使用过程中,避免不了雨水的浸泡,在常年反复的雨水浸泡中,道路桥梁路面路基就会出现裂缝、沉陷等一系列问题,降低道路桥梁工程使用寿命。

2道路施工中软土地基的特点

2.1力学性能

在道路施工中,可以将软土地基的力学性能概括为三个方面:1)较高的流动性。软土本身具有较强的压缩性及流动性,荷载作用会让软土出现变形情况,在具体施工过程中,软土路基可能会因此承受坍塌风险,让施工进度受到不利影响。2)较差的承载力。在软土材料中,其本身具有较高的孔隙比,具有较差的抗剪切能力,在外力作用下,软土间无法协同变形受力,軟土层会出现较大变形,可能会让道路桥梁出现沉陷等病害。3)较差的整体性。软土基础具有较差的整体性,在冲刷作用下,表面路基层可能会遭到破坏,而此种破坏会对路基整体的稳定性造成影响。

2.2物理性能

在软土地基的物理性能中,其具有承载能力差、含水率高、强度低、易变形的特点。淤泥、有机质与腐烂物共同构成了软土地基,通常情况下,软土饱和度大于95%,而天然含水率大于30%,其孔隙比相对较高,在此作用下,可能会让软土地基受到破坏、产生变形。

3道路施工中软土地基的危害

由于软土地基力学性能与物理性能的影响,如果没有对其进行处理,就有可能对道路运营产生威胁。其具体危害体现在三个方面:其一,因为软土地基本身具有较强的流动性,在投入运营后,在车辆荷载的作用下,软土地基结构可能会出现变化,进而产生道路凹凸、局部破坏问题;其二,因为软土地基具有较强的压缩性与孔隙率,可能会让路基出现永久的塑性变形,或让路基出现非均匀沉降现象;其三,软土地基本身具有较差的承载能力,在施工过程中,此种承载能力很容易受到外部环境的影响,进而威胁到施工人员的施工安全。

4道路桥梁施工中软弱基地的处理措施

4.1密实加固法

由于软土含水量高、压缩性强及承载能力低,需要采用密实加固的方法进行处理。该方法具体分为四种,即排水极密加固法、深层密实加固法、动力固结法及水泥土混合法[3]。其中,排水极密加固法施工过程比较简单,主要针对含水量较高的土层,通过将软土地基中多余的水分吸走,提高软土地基的承载力,其在沼泽、江河湖海等区域施工中应用广泛。第二种深层密实加固法,通过对地层进行挤压,以此实现对软土地基的加固。第三种动力固结法,在饱和性的黏土地基中使用较好,其主要通过自由落体的重锤所产生的力量打压加密地基,以此提高软土地基的承载力。第四种水泥土混合法,又称为深层混合法,通过在软土层中将一些建筑材料混入,然后以专用的设备进行搅拌,或者使用一些吸水性较强的建筑材料,以此降低软土层中含水量,从而增强软土层的承载能力。

4.2水泥粉煤灰碎石桩法

该种方法是由水泥、粉煤灰及碎石加工混合搅拌,采用打桩机而制成的柱状体。其具有很高的强度与黏度,可通过褥垫层的联结,使桩与桩之间密切联系在一起,形成一种复合式的地基。目前,很多施工方在道路桥梁施工中,主要采用水泥粉煤灰碎石桩法解决软土地基的问题。经过实践证明这种方法所产生的效果十分显著。但是,在实际的运用过程中,需要注意水泥粉煤灰碎石的强度等级设置,一般控制在10~30kPa之间,不能高也不能低,否则将无法达到最佳的应用效果。

4.3孔内深层强夯法

对于孔内深层强夯法,其是一种有效处理软土地基的方法,主要适用于土质黏性高、膨胀严重等性质的土体。在使用的过程中,通过一边填料,另一边强夯,将加固技术与动力固结结合在一起使用。其与其他处理软弱基地的方法不同,存在一定的差异性。

4.4灌浆技术

该种方法的使用需要依据工程的实际情况特点,对当地的土层进行勘察,将一定的原材料均匀混合后形成流动浆液,通过利用压力设备在软土层中进行浆液喷射,待其自由扩散后呈现凝结固土的作用,从而有效改善软土地基性能。对于注浆方式,种类较多,主要包括参透注浆、劈裂注浆等,在使用时需要根据不同的情况选用合适的,从而提高地基的承载能力。在注浆的过程中,需要控制好注浆的力度,这样有利于浆液的注入。待注浆完毕后需要利用专用设备碾压,将浆液中气体挤出,以此提高地基的承载能力。例如,当桥梁灌注桩成孔的时候,应该采用钻杆设计的标高进行首次的清孔,待孔口的返浆达到持续小于1.0~1.2的比重时,可以测出孔底的沉渣厚度小于50mm,这时应该吊放钢筋笼机混凝土导管的放置,密切观察导管的密实度,避免造成漏气、漏浆的情况,从而影响灌注的质量。

4.5表层排水法

利用表层排水法,可以让软土含水率得到降低,让软土层渗透性能得到提升,进而增强道路稳定性。在应用表层排水法时,需要和其他加固手段进行配合。这是因为浅层加固方法通常是间接提高加固性能的手段,单一使用难以保证其加固效果,现阶段,表层排水法通常和垫层施工方法配合使用。

5结束语

伴随道路桥梁施工规模的不断扩大,传统的道路桥梁施工技术已不能满足当前的路面施工工艺,尤其是软土地基的处理情况,使人们对道路桥梁施工质量提出了新的要求。

参考文献:

[1]林静. 道路桥梁施工中软弱地基的处理措施[J]. 交通世界,2017(13):22-23.

[2]赵华平. 道路桥梁工程软土地基处理方法[J]. 交通世界,2017(14):38-39.

[3]崔俊霞. 道路桥梁工程软土地基施工技术探讨[J]. 交通世界,2017(14):40-41.

(作者单位:中铁六局集团石家庄铁路建设有限公司)

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