曾正可
摘要:道路橋梁工程是中國基礎設施體系的重要組成部分,也是中國經(jīng)濟快速發(fā)展的基礎。在路橋施工過程中,不可避免地會遇到軟土地基的問題。如果不能有效處理,將影響路橋的承載力和使用壽命。因此,有必要對軟土地基的施工技術進行研究。闡述了軟土地基在道路橋梁工程中的主要特點、危害及技術應用難點,分析了軟土地基施工技術在路橋工程中的應用。
關鍵詞:路橋工程;軟土地基;特征;危害;技術應用
引言
國家對基礎設施的投入在增加,路橋建設總量也在上升。由于中國水文地質環(huán)境的巨大差異,在道路橋梁工程施工中不可避免地會遇到軟土地基處理的問題。因此,軟土地基的施工技術在道路橋梁工程施工中得到了廣泛的應用。為了達到良好的效果,必須結合土壤地質環(huán)境和工程設計和施工的要求,借助科學合理的方法,引入有效的科學技術來處理軟土地基,從而保證路橋工程順利完成。
一、路橋工程軟土地基概述
(一)主要特征
根據(jù)軟土地質勘察相關標準規(guī)范要求,孔隙比不大于1.01,天然含水量不超過液限。細顆粒土層主要由灰色組成,是軟土地基的類型。其主要特點是:抗剪強度低,壓縮性強,穩(wěn)定性差。在排水期,軟土地基的抗剪強度與土體固結度成正比。如果固結度較低,抗剪強度也會降低。軟土地基的壓縮性隨著自然含水量和液限的增加而增大,這是軟土地基在重荷載作用下變形的主要原因。當天氣不好時,軟土地基會發(fā)生自然沉降,整體穩(wěn)定性將明顯下降。路橋工程投入使用后,各種外荷載的均勻性較差,經(jīng)常導致結構不均勻沉降。如果軟土地基的問題不能得到有效的處理,將會給工程造成很大的隱患【1】。
(二)主要危害
受軟土地基特性的影響,軟土地基的存在將給路橋工程帶來極大的危害。軟土地基軟土強度低,其抗剪強度低于路堤和路面,易發(fā)生局部或整體抗剪強度破壞,造成路堤塌陷、沉降等問題。對于排水不暢的地區(qū),外來水會逐漸侵入路基。由于土體自重、外荷載和環(huán)境溫度的共同作用,路基將產(chǎn)生較為嚴重的沉降變形。如果不均勻沉降過大,路面就會開裂,水進入路基的速度會更快,造成更嚴重的情況,從而導致路橋工程的功能無法發(fā)揮。
(三)技術難點
根據(jù)路橋工程軟土地基的實際處理,主要技術難點有以下幾個方面:
(1)軟土地基含水量高,滲流能力有限,會影響路橋工程的加固期,降低土層的固結速度,影響地基的穩(wěn)定性。此外,土層中存在大量的有機質,因此內部輸水管線容易堵塞,不能及時清除土層中的各種水,導致路橋基礎沉降。
(2)軟土地基的許多土層均為粉土。軟土層下的流動層會加劇污泥的產(chǎn)生。此外,土層含水量高,使軟土地基處理難度加大。
(3)不能有效地降低軟土地基的壓縮性,增加土體坍塌的概率。應采取有效措施及時解決,確保路橋工程的整體質量[2]。
二、軟土地基施工技術在路橋工程中的應用
軟土地基施工技術是道路橋梁工程施工中的難點問題之一。由于軟土地基的剛度和強度不能滿足道路橋梁工程施工標準的要求,必須根據(jù)現(xiàn)場實際施工情況選擇有效的技術手段,以提高路橋工程的穩(wěn)定性和承載力。特別是軟土地基的施工技術在道路橋梁工程中的應用,在工程中的應用包括以下幾種類型。
(一)排水固結法
軟土地基的褥墊層也會出現(xiàn)水。在路橋工程施工中,可以設置一定數(shù)量的排水渠道來處理軟土地基中積聚的水,通過排水固結法可以提高軟土的穩(wěn)定性和固結性。使用的添加劑應能處理軟土表層的水分,以便更好地去除墊層中的水分。采用墊層排水措施時,要為后續(xù)機械化施工提供基礎條件。通過對軟土地基的控制,提高了路橋基礎的穩(wěn)定性和穩(wěn)固性,為后續(xù)施工奠定了基礎。在排水固結過程中,經(jīng)常采用排水系統(tǒng)和壓力系統(tǒng)。軟土地基如果不平衡,必須注意避免地基的側向位移和沉降。在實際施工過程中,有必要結合地質計算結果,對軟土地基處理場地進行嚴格的勘察。采用逐步加載預壓的方法,可以加固軟土地基中的孔隙水,大大提高路基的抗壓強度。然后選擇滿足設計和施工要求的墊層材料進行整體支護,以提高軟土地基的承載力、抗剪承載力和填土承載力。
(二)深層攪拌樁法
軟土地基在公路橋梁工程中的可塑性指標較高時,有必要選擇深層攪拌樁法處理軟土地基。在實際應用過程中,可選用水泥、石灰作為攪拌樁的養(yǎng)護劑[3]。
選用水泥作為軟土地基處理的固化劑,可有效發(fā)揮樁身的強度優(yōu)勢,減少軟土地基對工程施工質量的影響,施工成本低。廣泛應用于淤泥質土、粘性土和粉土的處理。通過計算確定攪拌機的深度,然后在基礎中加入水泥固化劑,使其與軟土充分、均勻地混合。在這兩種化學作用下,可以加固軟土地基,達到混合處理的目的。
該方法成本不高,技術相對簡單,易于掌握。在石灰和軟土地基的混合過程中,它們能起反應,石灰對軟土地基的穩(wěn)定作用比水泥高。此外,采用深層石灰攪拌樁處理軟土地基,可以提高地基強度,提高軟土地基的承載力,避免由于地基不穩(wěn)定引起的路面板層開裂。
(三)材料換填法
表面處理技術能夠改善軟土地基結構性質,但其耐久性較差,材料換填法可以解決此類問題。在路橋工程建設期間,使用優(yōu)質土或水穩(wěn)定性好、強度高的材料將軟土替換掉,可以有效改善路橋基礎土質狀況。實際施工前,要先將軟土地基清理干凈,檢查基礎坡度,確保滿足換填施工要求,然后選擇滿足要求的材料進行分層鋪筑,現(xiàn)場要注意控制每層填料路堤的基礎寬度,在填筑高度滿足標準后及時進行翻松、碾壓。對于橋頭段、半填路塹段和山坡腳,常采用砂墊層材料進行更換,以提高地基的穩(wěn)定性,避免道路橋面層的坍塌和開裂。對透水性差的土層,應加強控制水量,用壓實設備清除有害物質,保證墊層顆粒均勻,碾壓過程中的壓實度應符合設計和施工標準[4]。
(四)粉噴樁加固法
在橋梁工程施工中,經(jīng)常采用粉噴樁加固法處理軟土地基。在實際施工前,必須安排專業(yè)技術人員進行現(xiàn)場調查,明確軟土地基的具體范圍。
在施工準備階段,對施工區(qū)域進行清理,為現(xiàn)場施工提供方便。凹凸不平嚴重的區(qū)域可采用砂石或砂石進行填筑壓實,以保證施工區(qū)域的平整度能滿足設備運行和運行的要求。根據(jù)技術標準的要求,確定樁的具體位置,以保證樁位的準確性。保證樁在施工過程中能與橋梁實際施工要求相結合。選用的材料必須保證質量合格,并按施工工藝要求操作。如果使用的材料不同,則有必要根據(jù)施工要求進行固化前的準備,然后用粉末固化劑強迫軟土地基形成飽和軟粘土,最后形成加固樁體,以促進軟土的固結,從而達到改善道路橋梁工程基礎的目的。
三、 結語
在公路橋梁工程施工中,軟土地基處理技術是最重要的施工技術之一。在軟土地基處理過程中,有必要結合公路橋梁的設計和施工要求,掌握軟土地基的水文地質條件,選擇科學的施工方法,控制地基的穩(wěn)定性和變形,提高路橋基礎的性能,減少施工后的沉降,提高路橋工程的綜合性能,延長其使用壽命,發(fā)揮其作用,為人們提供更安全的出行條件。
參考文獻:
[1]鐘超文.試論軟土地基處理技術在市政路橋工程施工中應用[J].低碳世界,2019(9):303-304.
[2]郭坤明.公路橋梁施工中軟土地基施工技術分析探述[J].智能城市,2019(12):165-166.
[3]童丹風,高翔.淺談路橋施工中軟土路基的施工技術[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2019(6):161-162.
[4]王鐵,肖立東.軟土地基處理技術應用于市政路橋工程施工的研究[J].中國新技術新產(chǎn)品,2019(3):105-106.