道路桥梁工程软土地基施工技术研究

2023-01-23 16:16高歌
城市建设理论研究(电子版) 2022年35期
关键词:桥梁工程土层路基

高歌

北京鑫大禹水利建筑工程有限公司 北京 101300

对于道路桥梁工程而言,其自身存在的质量问题有许多,其中最为常见也是最为严重的问题莫过于周边环境的不良影响,尤其是软土地基的存在导致整个道路桥梁工程的施工难度有了进一步的提升,若是没有采取合适的技术进行道路桥梁工程的施工工作,就很容易影响到人们的出行体验,因此才需要重点关注道路桥梁工程的地基施工技术应用,尽可能提升道路桥梁工程的质量,妥善处理可能出现的软土地基问题,做好加固技术的运用[1]。这就需要相关建筑工程施工人员能够提升对道路桥梁工程的理解与认知,确保能够妥善处理问题,提高道桥的质量。

1 在道路桥梁工程中做好软土地基施工处理的重要意义

对于道路桥梁工程而言,其在施工的过程中经常会受到各种外在条件的影响使得自身的质量出现一定程度的浮动与变化,尤其是对于软土地基而言,对道路桥梁工程的质量影响是极大的[2]。若是能够将良好的技术应用在实际的道路桥梁工程中,就能够尽可能的提升道路桥梁整体的质量,并且给我国整体的经济水平发展创造更加良好的条件。因此才需要重视在道路桥梁工程中存在的问题并予以解决。而软土地基在这样的需求下就显得尤为严重,通常而言软土地基的施工工作都会规避掉软土地基的存在,为正式的道路桥梁工程施工创造良好的条件,然而在一些城市发展的规划中,道路桥梁工程的设计并不能完全规避掉软土地质,为了能够提升人们的便利性,依然需要进行针对性的管控工作,尽可能改善软土地基的地质条件,避免对正式道路桥梁工程的施工产生不良影响,在进行工程建设期间需要做好地基构建,由于软土地基自身的特点较为明显,含水量较大并且土层内的空隙较大,质地较软,在进行道路桥梁工程的地基建设时较为不易开展工作,其自身的质量容易出现问题,因此在进行施工的过程中需要重点关注这一方面的问题,并且采取合适的方式进行质量的把控,避免软土地基影响到整体的道路桥梁工程施工水平,尤其是在避免出现沉降问题这一方面的工作[3]。因此在进行道路桥梁工程施工的过程中需要重点把控针对性的

问题处理工作,在施工的过程中就将这些存在的问题摒弃掉,防止在后续受到外界压力出现变形后再意识到软土地基的异常影响,给人们的使用带来一定的困难,并且还会影响到人们的整体生命安全,因此才需要相关施工工程人员进行重点把控,提前做好软土地基的处理工作,避免在后续使用中出现异常。

2 软土地基的主要特征

相较于常规的地质环境而言,软土地基的状态往往较为特殊,并且状态也较为明显。首先,相较于普通沙土地基而言,软土地基自身的空隙相对较大,并且其状态往往较为松散,很容易发生形变,在受到外界压力后很容易散开,承重能力相对较差,很容易出现沉降的情况[4]。其次就是由于软土地基普遍含水量都比较高,这主要是因为一些城市较为靠近河流海洋,其地下水储量丰富,导致一部分土壤中也存在着大量的水分,导致软土地基的形成,第三,由于软土地基自身具备较强的压缩性。这就导致整个软土地基自身的承载力相对较差,正常地基能够承受的外界压力很容易导致软土地基出现形变,在受到外界压力后,软土地基的空隙会被压缩,导致水体内析出水分,进而导致软土地质出现形变,若是直接作用在道路桥梁的工程中,就会很容易出现沉降的问题,其自身的承重能力相对较差,容易出现事故,因此才需要重点对其进行质量的把控,并且选择合适的技术提高其自身的承重能力,尽可能避免在正式使用后出现意外情况,为人们的生命健康提供良好的保障。第四就是软土地基自身的水分已经基本达到饱和,因此其自身的透水性就不符合实际需求,透水性相对较差,尤其是在面对异常气候雨水量较高的情况下,软土地质自身无法吸收更多的水分,就会导致大量的水分只能停留在地基表层,无法得到排出,这就会导致软土地基自身的质量无法得到良好的改善,对整个道路桥梁工程的质量造成了极为不良的影响。最后一点就是软土地基自身的变动灵敏性过高,正是由于软土地基内部存在着大量的水分,这就导致地基自身的稳定性并不算强,很容易会收到荷载力的影响出现垮塌的安全隐患,并且软土地基容易发生形变,一旦受力不均其自身的体积就会出现各种各样的变化,进一步导致了自身的稳定性出现问题[5]。

3 道路桥梁中出现软土地基的原因

对于道路桥梁而言,其自身出现软基现象的主要原因就在于土质以及路基施工技术的应用与实际需求存在一定的违和,软土地质的形成原因有许多,大部分都为软弱土,很多道路桥梁在设计的时候为了能够与城市化建设的需求相符,其道路规划无可避免的需要在软弱土层上进行建设,再这样的前提条件下建设起的地基就成为了软土地基。

软弱土的成因也较为复杂,根据周边的情况分为不同的成因,大部分都是受到周边环境以及人类活动因素的影响,软弱土质自身分为自然形成的部分以及人为造成的部分。

自然因素通常与地理环境以及气候等问题有着直接的关联,尤其是地理环境,很多城市由于靠近海边导致气候常年较为湿润,就很容易出现软弱土,还有一些雨水较为充沛的地区也很容易出现软弱土质,即便没有出现极端天气也很可能会导致软弱土的出现。而若是在内陆,在经历过大雨后也很容易导致软基现象的形成,尤其是一些昼夜温差较大的地区,就很容易出现热胀冷缩的现象,也同样会导致地质问题的出现,影响道路桥梁路基的质量。

除了自然环境导致的软基现象诞生以外,人为因素也同样是导致软弱土现象出现的问题之一,其中最具代表性的就是道路桥梁工程施工工作的时候由于年限较为久远,技术水平尚且不足,所建设的道路桥梁地基所使用的材料相对较为落后,在我国早期,由于国情问题导致国内并没有太多具备专业素养的高质量市政工程人员,在进行施工的时候没有专业人员进行指导,在进行铺设地基的时候难免会出现一定的疏漏,这就导致整体的施工技术水平较低,无法满足精细度,并且缺乏各种专业的机械设备进行协助,导致很多工序都无法做到位,影响了地基的铺设质量,虽然在短时间内不会产生太大的纰漏,但是若是长时间使用并且暴露在自然环境中,很容易会出现异常情况,导致软基现象的出现。对于自然因素形成的软基现象处理相对较为简单,而对人为因素导致的软基现象就需要寻找合适的方式来进行处理,从而维护道路桥梁工程质量,

4 道路桥梁工程中软土地基的处理方式

4.1 加载换填法

对于软土地基的防治工作而言,较为常用的一种办法就是加载换填法是,也就是在对原有数据进行充分考量的基础上,来使用合适的方式对一定深度内的软土使用一些合适的材料对其进行替换,这些材料的强度相对较高,可以替换过后应在地基上施加压力以减少填充物之间的空隙。除此之外,填土加载也可以采取竖井加压的方法降低地下水量,通过降低土壤中的水分增强土质的强度。在进行换填时需要对道路桥梁的设计要求进行充分考虑,使软土地基能够长久的保持承载能力。

4.2 抛石挤淤法

抛石挤淤法对于软土地基的防治也有着良好的应用效果,在进行河流域湖泊附近地基时,由于其经常会受到水流的冲刷,甚至直接浸泡在水中,在这样的条件下很容易出现软土地基,并且无法使用加载换填法进行土壤更换,很容易影响到实际的地基质量。在这样的环境下,抛石挤淤法就成为了较为常用的处理办法,在路基之上用石片进行填充,并且在其上施加一定的力,这样就会导致石片对地基产生挤压的作用,将淤泥挤出来降低软土地基的含量,在其后还应当在其上铺厚砂来避免地基再次受损。在抛石的过程中在片石浮出水面的时候应当使用一些小颗粒石块来填充缝隙,以此来保证地基的质量。

5 道路桥梁工程软土地基施工技术的具体应用策略

5.1 利用排水技术来实现对道路桥梁路基的加固

道路桥梁路基出现了软基现象,究其原因多为在建设地基的时候直接建立在了软土层上,导致其自身的承重能力较弱,这些软土地基的建设导致了道路桥梁整体质量的不稳定[6]。对于软土地基而言,其自身的主要特点之一就在于自身的含水量过高,很容易发生形变,并且水含量过高还容易导致水蚀现象的发生,进一步造成了地基根基不稳的情况,道路桥梁自身对于稳定性有着较强的需求,若是没能对整个路基进行整体的加固并且保证其能够维持一断时间的稳定性,就会严重影响到整个道路桥梁的质量,这对于路基而言是很严重的问题。因此才应当使用新时代的道路桥梁地基技术来进行地基稳定性的施工工作,在这一方面可以使用排水固结技术,确保能够在一定程度上改善软土地基的特点,并以此为基础来尽可能的提高地基的载重能力,排水技术顾名思义就是从软土地基中水含量入手,通过在软土地层中安置一些排水设备,保证软土地基中所含的大量水分能够通过专有的管道排出,尽可能避免含水量影响到地基的质量,并且尽可能降低水蚀对地基的影响,以此为基础来保证地基的稳定性。在切实的排水工作期间,根据条件不同能够使用的排水工作操作模式也分为不同的模式,比如说利用降水预压技术,就是主要使用抽水的方式来降低地下水位,避免地下水渗透到地基中的水分过多,并以此来实现加固软土地基的目的,并且不会对土层产生太大的破坏。不同的施工方法适用的环境也各不相同,想要保证道路桥梁工程的软基能够得到加固,就应当根据现实因素选择不同的方式保证路基的质量,为人们的出行提供安全的保障。

5.2 利用换填管埋法来做好道路桥梁路基的管理工作

换填管埋法也同样是为了解决道路桥梁软基问题而诞生出的一种较为有效的方法,其主要就是针对软土层来进行替换与把控,确保能够在一定程度上提升市政工程中道路路基的整体质量,尽可能的让软土地基的质量能够得到改善,同时还能够解决软基的问题[7]。相较于改善土质而言,直接对土壤进行替换的换填法其自身就更具便捷性,并且其对土质的要求并不算高,对于不同程度的软质土层都能够产生较强的治理效果。根据不同软土层的深度与质量可以选择不同的土壤进行换填,使用的方式也各有不同,比如说针对相对较为单薄的软土层而言,直接使用挖掘替换的方式即可,直接通过寻找更符合需求的材料代替软土层进行铺设,让其成为支撑地基的一部分。在这一技术的应用时需要重点注意真对材料的选择,根据现实因素来进行科学合理的选择,确保所选择的土壤能够满足当地实际条件的需求,尽可能保证地基的科学与合理性,让其能够更好的为整个道路桥梁提供良好的支撑。在进行材料选择的时候需要做好充分的土质勘察工作,需要专业的施工人员通过专业的施工工作来进行整体的市政工程土质勘察,在正式施工的时候也同样需要严格遵循相关制度流程来进行土层的替换工作,保证替换的土层能够与实际需求完全相符。由于道路桥梁的地基建设规模相对较大,因此在进行土层的替换工作的时候需要积极使用一些大型器材来进行协助的替换工作,并且还应当严格控制替换的土层深度,在正式施工之前就根据现实条件来进行更详细一层的规划,并且还应当在挖出后应当铺撒一定的天然砂砾来加大摩擦力。在进行置换工作的时候,为了保证置换来的材料能够维持稳定性,应当进行压实处理,改善软基的特征,提高地基的承载力,并且尽量避免可能出现的形变,以防造成不必要的损失。

5.3 利用合成材料加固施工技术来防止软基现象发生

若是想要直接对软土地基自身进行加固工作,就可以使用一些合成材料来进行地基的加固,确保能够从地基自身来提升自身的承载力,改变软土地基存在的问题,并且提升地基自身的载重能力。合成材料加筋加固对于软基现象的加固工作也是有良好的促进作用的。由于道路桥梁常年暴露在自然环境中,在出现异常天气的时候路基会无可避免的受到一定水蚀,短时间内尚且没有问题,但是时间长了就很容易导致路基变得脆弱,为了改善这一现象,就需要市政工程施工人员利用合成材料来加固路基的质量,科学选择合成材料,比如说可以作为覆面的高聚物改性沥青卷材、改性沥青卷材胶黏剂以及石油沥青基层处理剂等,这些材料运用在道路桥梁的路基中,能够实现隔离水分的作用,合成材料自身的韧性通常较强,能够运用在建筑工程施工中的材料往往都是经过多次试验后保证了其抗压性才能够进入到市场的,利用这些合成材料能够在一定程度上替代钢筋混凝土作为道路桥梁的路基桩体以及墙体等,保证道路桥梁路基的质量,在一定程度内维持整个道路桥梁路基的稳定性,降低软基现象造成的危害性。

6 结束语

综上所述,道路桥梁工程的综合质量对人们的生命安全有着一定的影响,需要受到人们的重点关注,为了能够更好的提升我国人民的生活体验,就需要重点关注道路工程的施工技术,将更先进的技术应用在实际的道路桥梁工程施工过程中,确保能够给人良好的生活体验,尤其是需要针对软基问题进行重点管控,避免由于地基问题造成路面沉降,对人们的生命安全产生不良影响,同时还应当使用合适的技术对其进行加固,避免软土地基影响到道路桥梁自身的整体质量,为人们的生活提供更好的便利性,促进我国道路桥梁工程在新时代的进一步发展。

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