侯兵
(中鐵二局第四工程有限公司 四川成都 610000)
橋梁施工中軟土地基施工技術分析
侯兵
(中鐵二局第四工程有限公司 四川成都 610000)
我國地質條件復雜,在橋梁的施工過程中難免會遇到軟土地基的狀況。然而,對軟土地基的施工質量又直接關系到整個公路橋梁工程的使用質量和運行周期。因此,施工企業(yè)對軟土地基的處理質量也逐漸引起了重視,加大了對于軟土地基施工技術的重視和分析,以期在提高工程質量的基礎上減少對于施工的時間和成本投入,為我國公路橋梁的使用質量奠定堅實的基礎。為此,本文就當下軟土基地的處理技術的內涵和對橋梁施工的影響作了分析,希望橋梁施工企業(yè)可以更好更科學更合理地應用施工技術。
橋梁施工;軟土地;地基施工;技術分析
我國正在逐步推進城鄉(xiāng)結合和建設,而道路和橋梁作為連接二者的紐帶,同時也是經濟發(fā)展的主動脈,其質量水平直接關乎我國人民群眾的人身安全和財產安全。而橋梁工程的施工過程中,各個方面的要素都會或多或少影響工程質量,尤其是地質因素的影響,這部分的影響最大,問題也最明顯。在我國廣闊的疆土內,需要進行的橋梁建設也較多,自然會面臨著復雜的地質環(huán)境,在眾多不可預見的地質狀況中最大的難題莫過于軟土地基的處理了。由于軟土地基本身就并不具備太高的自身黏性,往往也沒有基本的穩(wěn)定性,橋梁施工遇到這類地基往往十分麻煩。需要先對軟土地基進行特殊處理,保障其能給工程和設施提供基本的支撐和穩(wěn)定性,為后續(xù)的通行提供保障。
所謂的軟土地基,是指其中土質主要由相對細小的顆粒組成,大多形成于水域附近的環(huán)境中,在長實踐的沉積過程中造成了其軟塑的特性。其所涵蓋的范圍較廣,淤泥、沖填土和雜填土等都在其范圍內。這類土質具有一定的共性,即壓縮性強,強度、支撐力和穩(wěn)定性等較弱。因此,在此類地基上進行工程建設往往需要引起注意,由于其所具備的強度和穩(wěn)定性對于工程建設而言很是不利,需要進行嚴格的技術處理和管理控制。為了進行嚴格的處理,首先需要對軟土地基的特性進行認識。
①軟土地基往往會比其他的地質擁有較高的含水量和空隙比。就含水量而言,一般都能達到40%的水準,最高的甚至會超過75%,這也說明了其中的空隙比會比較大。②由于空隙比和含水量較高,也會造成抗剪強度低。在未排水的自然狀況下,其抗剪強度往往不足20kPa,有效內摩擦角約為20~35°。③這類地基往往壓縮性高,自然條件的壓縮系數(shù)為0.5~1.5MPa-1之間,最高可以達到4.5MPa-1,壓縮指數(shù)C約為0.35~0.75。[1]
除了上述的特性之外,其還具備固結周期長,易變形等特點,甚至在其主固結沉降結束之后,仍舊會發(fā)生次固結沉降的狀況,處理難度較大。
(1)對橋梁的穩(wěn)定性產生影響。正是由于這類地基帶一定的孔隙,而且是由砂礫混合而成。因此,這類土基也可以在隨后的時間內不斷被壓縮,只要還存在一定的壓縮空間,對于工程建設而言,就不具備穩(wěn)定性,對設施今后的使用質量也是一種威脅。尤其是在施工遭遇陰雨天時,雨水不斷的滲入到土壤之中,由于其滲透性較小,雨水流失很慢,對橋梁的侵蝕作用是不容忽視的,對橋梁的質量安全產生了極大的影響。
(2)導致路面開裂和硬化的狀況。軟土地基除了穩(wěn)定性、抗壓性以及堅固性的問題之外,也會因此產生連鎖反應,造成橋梁路面的硬化。除此之外,瀝青和混凝土這兩類穩(wěn)定性較差的材料應用到工程之中,內部的地基若是也產生了不穩(wěn)定,容易造成路面內部開裂以及硬化的問題。
(3)導致路面沉降。軟土地基的沉降問題是其造成所有問題中最棘手的。因為造成這類問題的原因較多,解決起來也比較困難,對橋梁的正常施工影響巨大。其中比較具有代表性的一種原因便是滲透性較弱造成的地下水侵蝕,出現(xiàn)水土流失的問題,導致軟土地基強度大大降低。而這類水土流失以及后續(xù)的沉降狀況也并非均勻的,容易造成開裂和滑坡,嚴重影響公路橋梁的使用壽命。
3.1 表層排水法
由于含水量較高是軟土地基較為明顯的特征。因此,利用排水的方法降低軟土地基內的含水量,也可以使得地基中的抗應力破壞性能得到強化,滲透能力也被提升。地基所具備的穩(wěn)定性自然也會達到工程要求的水準,更好的滿足工地機械作業(yè)條件。這類軟土處理方法往往需要具備含水量較高和地質較好兩個特點。而在整個措施完成之后,還需要利用石塊和砂石來將排水溝填上,保障整個地基結構的穩(wěn)定性。對于需要在地基中進行孔管設置的狀況而言,良好的過濾材料必不可少。
3.2 添加混合劑
所謂軟土地基處理技術大多是針對該類地基在某些性能缺陷上進行補足和增強。因此,通過加入某些混合制劑對軟土表層的穩(wěn)定性、結構強度以及抗壓縮能力進行強化,使之可以在今后的施工和建設中滿足相應的需求。
3.3 土質置換法
簡而言之,土質置換法就是利用優(yōu)秀的土質增強原來軟土地基的中穩(wěn)定性和強度的缺陷。這樣一來,不僅這兩類特性得到了有效的改善,后期容易出現(xiàn)的不均勻沉降現(xiàn)象也得到了有效的遏制。此方法雖然使用簡單,效果良好而迅速,但是由于其實施成本較高的緣故,多用于短期工程。
3.4 加載法
加載法,顧名思義就是利用荷載的加強讓軟土地基的沉降提前被完成。盡管這類人工的地基沉降工作不一定能夠保障地基沉降的狀況,但其所能帶來的影響卻會得到很大程度的降低。若是再結合其他的措施就能將沉降這類負面影響降至最低。然而,值得一提的是,載荷的增強需要進行細致的研究,因為一旦載荷增加的過大,就會造成軟土地基的結構被更大程度的破壞。因此,加載的速度需要慢下來,這樣就可以擁有更好的時間和機會進行細致的軟土地基結構固結的效果調整。[2]
3.5 砂墊層法
砂墊層法主要被施工單位應用到那類具有上土層薄弱和高含水量這兩特點的軟土地基,其目的便是通過厚度為0.5~1m的砂墊層解決軟土地基的問題。其特點是不但能夠實現(xiàn)軟土層的固結,還能使得填土內的水位得到降低。而這類施工技術最值得注意的便是施工機械和敷設樣板的問題。前者需要對砂墊層厚度進行考慮,分析機械施工的具體情況,尤其是機械重量對地面的承載、偏心程度以及地面強度問題,確保正常作業(yè)又不影響施工預期。而敷設樣板則是該類模式的一個特點。當對透水性差的土壤進行填土,坡腳周圍砂墊層被覆蓋,可能導致側向積水,因此需要敷設樣板。
3.6 粉噴樁加固處理法
粉噴樁加固處理是一項施工要求比較細致和嚴格的工序。首先需要進行相關技術材料和數(shù)據(jù)的收集整理,比方說橋梁施工現(xiàn)場地質和土質的檢驗報告、添加劑的實驗報告、設計方案圖紙等,并以這類數(shù)據(jù)報告為今后的處理作為依據(jù)。然后,需要對施工現(xiàn)場進行細致的清理,對地表進行回填,保證低洼可得到平整處理,從而保障施工環(huán)境。最后,還需要進行設備管理和檢修,原材料的質量檢測和實驗,保障正常施工。除此之外,粉噴樁施工的工藝應當依照實際檢驗報告和數(shù)據(jù)分析為基礎,具體問題具體分析。[3]
軟土地基施工意義重大,因此施工需要借助先進的技術,適當?shù)倪x擇應對模式,為隨后的工程建設提供堅實的地基基礎,最終保障橋梁能夠使用的更加長久。而在具體的軟土地基施工當中,應對實際情況進行具體分析,靈活應對,確保軟土地基能夠更好滿足橋梁施工的要求。
[1]韓大偉.橋梁施工中軟土地基施工技術及注意事項[J].科技創(chuàng)新與應用,2015(14):203.
[2]李永生,鄒小毛.橋梁施工中軟土地基的施工技術[J].中國水運(下半月),2013(08):231~232.
[3]馬飛.公路橋梁施工中軟土地基施工的技術要點分析[J].交通世界(建養(yǎng)·機械),2015(13):80~81.
U445.55
A
1004-7344(2016)05-0157-02
2016-2-5
侯兵(1987-),男,四川南充人,助理工程師,本科,從事地鐵施工工作。