曾正可
摘要:道路桥梁工程是中国基础设施体系的重要组成部分,也是中国经济快速发展的基础。在路桥施工过程中,不可避免地会遇到软土地基的问题。如果不能有效处理,将影响路桥的承载力和使用寿命。因此,有必要对软土地基的施工技术进行研究。阐述了软土地基在道路桥梁工程中的主要特点、危害及技术应用难点,分析了软土地基施工技术在路桥工程中的应用。
关键词:路桥工程;软土地基;特征;危害;技术应用
引言
国家对基础设施的投入在增加,路桥建设总量也在上升。由于中国水文地质环境的巨大差异,在道路桥梁工程施工中不可避免地会遇到软土地基处理的问题。因此,软土地基的施工技术在道路桥梁工程施工中得到了广泛的应用。为了达到良好的效果,必须结合土壤地质环境和工程设计和施工的要求,借助科学合理的方法,引入有效的科学技术来处理软土地基,从而保证路桥工程顺利完成。
一、路桥工程软土地基概述
(一)主要特征
根据软土地质勘察相关标准规范要求,孔隙比不大于1.01,天然含水量不超过液限。细颗粒土层主要由灰色组成,是软土地基的类型。其主要特点是:抗剪强度低,压缩性强,稳定性差。在排水期,软土地基的抗剪强度与土体固结度成正比。如果固结度较低,抗剪强度也会降低。软土地基的压缩性随着自然含水量和液限的增加而增大,这是软土地基在重荷载作用下变形的主要原因。当天气不好时,软土地基会发生自然沉降,整体稳定性将明显下降。路桥工程投入使用后,各种外荷载的均匀性较差,经常导致结构不均匀沉降。如果软土地基的问题不能得到有效的处理,将会给工程造成很大的隐患【1】。
(二)主要危害
受软土地基特性的影响,软土地基的存在将给路桥工程带来极大的危害。软土地基软土强度低,其抗剪强度低于路堤和路面,易发生局部或整体抗剪强度破坏,造成路堤塌陷、沉降等问题。对于排水不畅的地区,外来水会逐渐侵入路基。由于土体自重、外荷载和环境温度的共同作用,路基将产生较为严重的沉降变形。如果不均匀沉降过大,路面就会开裂,水进入路基的速度会更快,造成更严重的情况,从而导致路桥工程的功能无法发挥。
(三)技术难点
根据路桥工程软土地基的实际处理,主要技术难点有以下几个方面:
(1)软土地基含水量高,渗流能力有限,会影响路桥工程的加固期,降低土层的固结速度,影响地基的稳定性。此外,土层中存在大量的有机质,因此内部输水管线容易堵塞,不能及时清除土层中的各种水,导致路桥基础沉降。
(2)软土地基的许多土层均为粉土。软土层下的流动层会加剧污泥的产生。此外,土层含水量高,使软土地基处理难度加大。
(3)不能有效地降低软土地基的压缩性,增加土体坍塌的概率。应采取有效措施及时解决,确保路桥工程的整体质量[2]。
二、软土地基施工技术在路桥工程中的应用
软土地基施工技术是道路桥梁工程施工中的难点问题之一。由于软土地基的刚度和强度不能满足道路桥梁工程施工标准的要求,必须根据现场实际施工情况选择有效的技术手段,以提高路桥工程的稳定性和承载力。特别是软土地基的施工技术在道路桥梁工程中的应用,在工程中的应用包括以下几种类型。
(一)排水固结法
软土地基的褥垫层也会出现水。在路桥工程施工中,可以设置一定数量的排水渠道来处理软土地基中积聚的水,通过排水固结法可以提高软土的稳定性和固结性。使用的添加剂应能处理软土表层的水分,以便更好地去除垫层中的水分。采用垫层排水措施时,要为后续机械化施工提供基础条件。通过对软土地基的控制,提高了路桥基础的稳定性和稳固性,为后续施工奠定了基础。在排水固结过程中,经常采用排水系统和压力系统。软土地基如果不平衡,必须注意避免地基的侧向位移和沉降。在实际施工过程中,有必要结合地质计算结果,对软土地基处理场地进行严格的勘察。采用逐步加载预压的方法,可以加固软土地基中的孔隙水,大大提高路基的抗压强度。然后选择满足设计和施工要求的垫层材料进行整体支护,以提高软土地基的承载力、抗剪承载力和填土承载力。
(二)深层搅拌桩法
软土地基在公路桥梁工程中的可塑性指标较高时,有必要选择深层搅拌桩法处理软土地基。在实际应用过程中,可选用水泥、石灰作为搅拌桩的养护剂[3]。
选用水泥作为软土地基处理的固化剂,可有效发挥桩身的强度优势,减少软土地基对工程施工质量的影响,施工成本低。广泛应用于淤泥质土、粘性土和粉土的处理。通过计算确定搅拌机的深度,然后在基础中加入水泥固化剂,使其与软土充分、均匀地混合。在这两种化学作用下,可以加固软土地基,达到混合处理的目的。
该方法成本不高,技术相对简单,易于掌握。在石灰和软土地基的混合过程中,它们能起反应,石灰对软土地基的稳定作用比水泥高。此外,采用深层石灰搅拌桩处理软土地基,可以提高地基强度,提高软土地基的承载力,避免由于地基不稳定引起的路面板層开裂。
(三)材料换填法
表面处理技术能够改善软土地基结构性质,但其耐久性较差,材料换填法可以解决此类问题。在路桥工程建设期间,使用优质土或水稳定性好、强度高的材料将软土替换掉,可以有效改善路桥基础土质状况。实际施工前,要先将软土地基清理干净,检查基础坡度,确保满足换填施工要求,然后选择满足要求的材料进行分层铺筑,现场要注意控制每层填料路堤的基础宽度,在填筑高度满足标准后及时进行翻松、碾压。对于桥头段、半填路堑段和山坡脚,常采用砂垫层材料进行更换,以提高地基的稳定性,避免道路桥面层的坍塌和开裂。对透水性差的土层,应加强控制水量,用压实设备清除有害物质,保证垫层颗粒均匀,碾压过程中的压实度应符合设计和施工标准[4]。
(四)粉喷桩加固法
在桥梁工程施工中,经常采用粉喷桩加固法处理软土地基。在实际施工前,必须安排专业技术人员进行现场调查,明确软土地基的具体范围。
在施工准备阶段,对施工区域进行清理,为现场施工提供方便。凹凸不平严重的区域可采用砂石或砂石进行填筑压实,以保证施工区域的平整度能满足设备运行和运行的要求。根据技术标准的要求,确定桩的具体位置,以保证桩位的准确性。保证桩在施工过程中能与桥梁实际施工要求相结合。选用的材料必须保证质量合格,并按施工工艺要求操作。如果使用的材料不同,则有必要根据施工要求进行固化前的准备,然后用粉末固化剂强迫软土地基形成饱和软粘土,最后形成加固桩体,以促进软土的固结,从而达到改善道路桥梁工程基础的目的。
三、 结语
在公路桥梁工程施工中,软土地基处理技术是最重要的施工技术之一。在软土地基处理过程中,有必要结合公路桥梁的设计和施工要求,掌握软土地基的水文地质条件,选择科学的施工方法,控制地基的稳定性和变形,提高路桥基础的性能,减少施工后的沉降,提高路桥工程的综合性能,延长其使用寿命,发挥其作用,为人们提供更安全的出行条件。
参考文献:
[1]钟超文.试论软土地基处理技术在市政路桥工程施工中应用[J].低碳世界,2019(9):303-304.
[2]郭坤明.公路桥梁施工中软土地基施工技术分析探述[J].智能城市,2019(12):165-166.
[3]童丹风,高翔.浅谈路桥施工中软土路基的施工技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(6):161-162.
[4]王铁,肖立东.软土地基处理技术应用于市政路桥工程施工的研究[J].中国新技术新产品,2019(3):105-106.