周航
摘要:公路橋梁工程具有规模较大以及工程施工复杂程度相对较高等方面的特点,在建设施工过程中会遇到多种路况,需要根据路况制定出针对性优化策略,保证地基部分施工能够达到预期状态,以便实现理想化桥梁道路工程施工模式。在诸多工况中,软土地基所造成的影响最为突出,如果没有合理对其进行处理,很容易会造成地基塌陷以及后续施工不力等方面问题,鉴于此需要科学展开软土地基施工。文章将通过对软土地基施工原则的介绍,以实际案例分析为切入点,对公路桥梁施工中软土地基施工技术及其应用展开深层次探讨,旨在强化软土地基施工技术应用水平,保证公路桥梁工程建设质量。
关键词:软土地基 砂垫层处理 表面处理 软土地基施工技术 公路桥梁
中图分类号:TU751
Research on the Application of Soft Soil Foundation Construction Technology in Highway Bridge Construction
ZHOU Hang
(Hefei Highway Management Service Center, Hefei, Anhui Province, 230000 China)
Abstract: Highway and bridge engineering has the characteristics of the large scale and the relatively high complexity of engineering construction, and various road conditions will be encountered in the construction process, so it is necessary to formulate targeted optimization strategies according to road conditions to ensure that the construction of foundation can reach the expected state, in order to achieve an ideal construction mode of bridge and road engineering. Among many working conditions, the impact caused by soft soil foundation is the most prominent, and if it is not properly treated, it is easy to cause problems such as foundation collapse and ineffective subsequent construction, so it is necessary to scientifically carry out soft soil foundation construction. The article will introduce the principles of soft soil foundation construction, and use practical case analysis as a starting point to conduct an in-depth discussion on soft soil foundation construction technology and its applications in highway bridge construction, aiming to strengthen the application level of soft soil foundation construction technology and ensure the construction quality of highway bridge engineering.
Key Words: Soft soil foundation; Sand cushion treatment; Surface treatment; Soft soil foundation construction technology; Highway bridge
软土是指强度相对较低且压缩性相对较高的软弱土层,含有一定量有机物质,沉稳量相对较大,会对公路工程建设产生直接影响。在进行路基施工时,较为常见的软土主要以流朔状态黏性土或软塑状态黏性土为主,此种路基含水量相对较大,土质孔隙相对较为明显,具有较强的流动性,在具体进行施工时需要科学进行软土部分处理,以免对后期地基施工造成不良干扰,影响公路桥梁工程正常使用。
1.软土地基施工原则
为保证软土地基施工质量,在施工时需要严格遵循以下几项原则。
1.1系统性
整体施工需要对施工条件以及地基条件等各项内容进行充分分析,需要掌握软土地基生成以及排水条件等各项信息,明确填土形状和土质常熟等各项资料,掌握公路桥梁工程技术要求和等级等相关内容,通过系统性分析,确定最佳施工方【1】。
1.2适宜性
在进行软土地基施工过程中,需要按照适宜性原则,对原有公路桥梁地基基础进行充分分析,选择和地基密实度要求相对较为符合的回填材料进行填土处理,并且需要保证在完成填土施工之后的沉降率,能够被控制在允许范围之内,需要采取适合处理方法,对软土地基施工后所存在各种问题进行妥善处置,确保地基稳定性以及承载能力均能够达到预期目标【2】。
1.3综合性
需要做好稳定性以及沉降等各种问题处理,选择两种或以上施工技术,通过进行组合处理的方式,利用综合处理手段高质量完成提升软土地基强度以及排水固结等一系列操作【3】。可以通过先在地基上施加静荷载,再利用旋转以及翻松等处理方法进行地基局部软土改良的方式,配合高强度土工格编织物进行加筋路堤修建,以便达到提升软土地及强度的目标。
2.软土地基施工技术
2.1砂垫层处理技术
如果软土层厚度相对较小,可以采用砂垫层处理的方式,完成地基改良任务。在具体进行操作时,需要合理控制砂垫层厚度,确保排水面高度能够得到有效提高。软土地基会因为荷载作用影响,而出现快速排水凝结问题,此时的地基质量会显著增强,会更加符合施工标准要求【4】。在对该项技术进行使用过程中,需要严格控制砂垫层材料质量,防止出现含泥量过高或者其他质量不达标问题,以便保证最终技术应用效果。
2.2表面处理技术
表面处理技术整体应用相对较为简单,会通过采用填料以及排水等简单处理方法,完成地面强度的强化任务,可以有效预防因为重力作用影响,导致地基出现变形状况【5】。在施工时,需要进行地表检测,如果存在地表脆弱度较高问题,需要运用表面处理技术展开妥善处理。可以在确定地表含水量较多之后,在其表土质量达到要求后,通过实施沟槽挖掘的方式,展开存水处理,达到相应降低含水量的目標,以便为后续地基改良工作开展提供助力。
2.3加固饱和处理技术
加固饱和处理技术会通过利用特殊方式进行地基加固的方法,保证地基能够处于固化状态,进而达到提升地基稳定程度的目标。该项处理技术在使用时,会通过对水泥材料的应用,将其作为固化剂进行使用【6】。通过将水泥材料和软土进行充分搅拌的方法,使水泥所具备的固化剂属性能够发挥出相应作用,进而形成稳定地基。
2.4黏性软土地基处理技术
在对黏性软土进行处理过程中,需要根据地区地质条件以及水文条件等各项调查结果,通过实施垂直排水柱安装的方式,确保排水效率能够达到目标要求。在实施排水砂井的设置过程中,应明确对于砂井使用具体需要,以此为依据展开其尺寸以及各项信息的计算,并为后续施工提供可靠指导。需要完成沉降结果计算,并且对计算结果和实际结果展开对比分析,如果存在不符问题,应及时进行核算与调整,以便保证最终地基处理质量。
2.5沉降软土地基处理技术
沉降软土地基处理主要以通过增强地基强度的方式降低地基沉降可能性,对其整体沉降形成有效防范作用。在具体操作过程中,如果发现存在含水量过高的问题,可以通过安装钢板的方式做好控制,避免整体地基出现塌陷问题。
3 软土地基施工技术在公路桥梁工程中的应用
在此将以某公路桥梁施工项目为例,对软土地基施工技术及其具体应用展开深度探讨。
3.1工程项目基本情况
本次工程为某公路桥梁施工项目,属于二级公路,位于海拔2400m地区。经过前期勘测发现,公路桥梁路基以湿地路基为主,地下泉水相对较为丰富,地基挖掘位置存在腐殖土,直接采用挖掘机开挖处理模式,会因为水泵无法完全抽出地下泉水,而造成突涌问题,需要做好软土地基施工,确保后续各项工程施工能够达到预期要求。
3.2软土地基施工技术应用
3.2.1地基基底层处理
在具体进行软土地基处理时,技术人员先展开了基底清理以及测量放线处理。技术人员首先对基底部分树根以及植被等进行了严格清理,运用围堰抽水模式对湿地路基地表水进行排除,保证基底能够处于相对较为干燥的状态。之后通过进行路基中心线放线的方式,沿中心线进行定位桩设置,并按照设计要求对桩和桩之间距离进行了严格控制。在路基两侧,是设置定位桩保护套,按照填筑层顶面标高展开每层填筑土边线设置,并通过对竹芊的利用展开了边线控制。
3.2.2底层碾压与分层填筑
在完成基底部分处理之后,便需要展开底层碾压和分层填筑施工。需要通过对反铲挖掘机的应用,完成浅层湿地路基软弱土体挖掘,按照从中心到两边的顺序,根据边开挖边填筑原则,实施挖掘和填筑施工。填筑材料主要以黑砂或粉煤灰等轻质材料为主,保证路堤自重不会出现过重问题,确保路基稳定安全系数可以得到切实提升。基底部分压实处理主要以水沉施工法为主,会在进行材料铺筑时,按照每铺筑一层进行一次注水操作的方式,保证整体高度能够超过面层高度,并在钢叉的应用之下,完成摇动捣鼓密实处理。会通过对排水槽等设施的应用,完成水量控制,保证土质压实度能够达到标准。
3.3技术应用结果
在完成所有施工操作之后,技术人员通过实施科学检测的方式,对整体工程施工情况进行了实时检测。通过对检测结果的分析可以发现(结果如表1所示),本次地基处理达到设计标准要求,软土地基施工符合相关规范,工程施工能够为后续整体工程建设以及道路桥梁的使用提供可靠支撑,所以整体工程施工效果较为理想。
通过对表1的分析可以发现,该软土地基在施工时的路基沉降量超过了30mm,并不符合公路路基设计规范。对于二级公路的要求,表明本次处理并没有达到软土地基处理标准。对软土地基施工之后承载力进行检测发现,其在处理之后的地基承载力也没有达到要求,表明本次软土地基处理不合格。
3.4施工技术补救措施
为妥善解决该问题,确保软土地与施工能够达到理想状态,技术人员经过综合分析,决定采取以下优化处理方案:(1)在正式展开软土地基施工之前,在地基两侧进行排水沟设置,通过将主体和自然沟渠连接到一起的方法,完成管式渗沟综合排水体系设计,保证能够将沟内水体引入到地势较低的自然沟渠之中,做好排水工作;(2)在泄水管上层,利用填充碎石的方式设置排水层,在排水层顶侧采用封闭层处理模式,确保地下水位能够得到有效控制,将地表水隔离到路基范围之外,做好隔渗层以及反滤层的设置,防止出现施工区域遭受地表水浸泡的情況;(3)在确定排水沟无流水之后,展开回填土翻耕操作,利用此种方法代替机械碾压,保证自然土层的完整性;(4)湿地路基的有机质含量相对较多,塑性指数相对较高,需要通过对抗剪强度短时间内下降以及变换受扰动等因素的综合分析,以提升水稳定性以及承载力,降低行车动态干扰为目标,展开回填土和生石灰搅拌,利用生石灰具有的固结隔水以及吸水蒸发特点,提升软土固结效率,防止出现毛细水上升问题;(5)通过铺设抗拉强度较强隔渗土工布的方法,再添加黏土填料进行碾压,在路基边线向中心方向进行包边土铺设和碾压等一系列操作,形成封闭体系,对地下泉水冲刷问题形成有效规避。避免出现包边土堆积问题,在摊铺之后,需要立即进行碾压操作。在实施填料之前,需要对填料表面湿润程度进行检查,保证不会因为表面失水而出现返沙问题。需要沿倒车方向进行坡道修筑,做好洒水量的控制,避免路基填筑到一定高度之后,因为水分作用影响而导致出现便道损坏和破角坍塌等问题。
4结语
需要明确软土地基处理对于整体公路桥梁施工的重要性,应进一步加大对软土地基部分施工方式方法的研究力度,掌握各项施工技术具体内容和实际操作要点。需要根据软土地及实际条件以及工程项目基本资料等各项信息,在对各项内容进行系统分析的基础上,结合工程建设具体需要,科学展开软土地基施工方案设置,保证能够正确对各项软土地基处理技术展开应用,实现理想化地基处理模式,保证能够为后续道路工程施工奠定良好基础,能够保证工程建设和使用不会受到软土地及干扰。
参考文献
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[4] 路士云,刘灵青. 公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用分析[J]. 运输经理世界,2022(28):110-112.
[5] 严盛康. 竹网加筋超软土地基表层承载特性研究[D].保定:河北大学,2022.
[6] 顾荣华. 结构性软土地基中盾构掘进数值模拟及隧道工后沉降分析[D].杭州:浙江大学,2022.