试析路桥工程施工中的软土地基处理技术

2019-10-21 22:16陈岩
名城绘 2019年1期
关键词:软土地基处理技术公路工程

陈岩

摘要:软土地基具有天然孔隙大、渗透性小、抗剪强度低、含水量高、压缩性高等特点,在公路施工中软土地基造成的影响很大,但也是一个不能避免的问题,在施工的过程中必须处理好软土地基,增强公路使用性能,如果处理不当就会造成路堤不稳定、基路面横坡变小、路面开裂、路基沉降过大等问题。本文就公路施工中软土地基施工处理技术进行分析,旨在推动当前公路工程建设领域的进一步发展。

关键词:公路工程;软土地基;处理技术

1软土地基概述

软土是指压缩性高、强度低的软弱土层,例如泥炭、泥炭质土、淤泥、淤泥质土、软粘性土。软土普遍具有流动变形性强、灵敏度高、压缩性高、透水性差、孔隙比大、土壤含水量高等地址特性,因此路桥工程必须综合考慮地基的沉降及稳定问题。软土地基具有显著的不可预见性,即不同地区的软土地基具有不同的性质,因此设计环节或施工环节稍有不慎,均可能引发严重的质量安全事故,例如勘查工作失误势必会影响对软土地基的正确处理,如此引发的路堤失稳问题极易威胁到线外建筑物的安全,同时软土地基处理不当亦可能引发地基失稳问题,如此势必对路桥工程质量造成严重的影响。由此可见,软土地基的施工处理应该严格遵循如下原则:根据地基及地层的实际情况选定最佳的处理技术;根据软土地基的加固要求选定最佳的施工材料;改善软土的动力性能;动态考虑软土地基的处理问题,以确保处理技术的合理性。

2路桥施工中软土地基处理技术

2.1排水固结法

排水固结法主要在路基上方施加荷载进行堆载预压处理,增大路基的强度,满足路面的承载力要求。现阶段,排水的方法还包括真空预压法,不必进行堆载加荷。这些方法的原理都是挤出路基土中过多的水分,从而使路基容易被充分压实。排水固结法由加载预压系统和排水固结系统两部分组成,加载预压系统是对地基施加荷载,产生超静孔压,土中的孔隙水因压力差而发生渗流。排水系统是指在地基中设置的一些排水通道,由水平和竖向排水系统组成。排水固结法多用于人工冲填土层或天然沉积层的软弱路基加固处理。比如堆载预压加袋装砂井或塑料排水板都属于此类方法。堆载预压土属于加载预压系统,袋装砂井或塑料排水板属于竖向排水系统,砂垫层属于横向排水系统。软土地基中的水沿着袋装砂井或塑料排水板通过毛细现象竖向渗流到砂垫层中,再通过砂垫层横向排出到路基范围以外。

2.2粉喷桩路基固结法

这种方法是目前对路桥中软土地基进行处理施工时绝大部分施工单位都会采用的方法,下面就来介绍下具体的施工操作:首先要做的工作就是在施工开始之前对施工场地进行清理。这是因为在多数情况下进行路桥软土地基施工的场地是不够平整的,没办法对其使用施工设备进行施工,需要保证最基本的平整度,如果在清理的时候有些区域出现凹凸不平的的情况,可以通过垫加砂石在这些区域,这样就能增强其稳定性。其次最主要的是对施工场地中这些凹凸不平的地方进行砂石的垫加,一方面是可以起到平整场地的作用,另一方面,由于砂石的稳定性特别高,对施工后的软土地基能够起到增强其压实度的作用。此外,在进行喷粉桩施工时,要保证软土地基的施工质量,最为关键的因素就是施工材料,所以有必要在施工前严格控制施工材料的质量,尤其是水泥材料,还要全面检查进场前的所有材料,一旦发现施工材料存在着严重的质量问题就必须严禁其进入施工场地。还有就是需要在施工之前进行试桩操作,以保证喷粉桩能够满足施工的需要,同时对于施工中各项参数的制定需要根据工程的实际情况来制定。

2.3加载法

加载法的使用主要就是针对解决路桥施工中填土路面的沉降问题。在现阶段的加载法使用中较为常用的有两种方法,一种是填土加载,另一种是降低地下水,前者可以为了使施工中可能出现的沉降问题得以降低而通过土壤添加来提高软土地基的内部压力,而对于降低地下水的方法来说,在使用该方法时往往会受到一定条件的限制,这些限制通常大部分情况都是出现在软土地基的中层和上层存在砂层的工程当中。在对这种工程进行施工时,为了避免周边环境在施工中受到破坏,需要在施工过程中添加一些钢板到软土地基中。为了保证路桥的整体施工质量需要在施工中特别注意要全面监测施工周围的环境及路桥质量,一旦出现问题必须及时进行解决。

2.4桩基法

当软土地基的与土层比较厚,难以进行大面积深埋处理时,采用桩基法能够让这种情况得到有效处理。桩基法在早期有木桩、砂石桩以及水泥搅拌桩等,随着建筑业各种技术的进步,钢筋混泥土预制桩开始被广泛运用。钢筋混凝土预制桩的原理是:在软土地基上进行人工或者机械成孔,并灌注混凝土,混凝土会出现放热以及一些化学反应,能够对桩基周围的土质力学环境进行改善,形成复合型混凝土桩基。这一方式能够有效减少软土地基沉降,提高地基承载力,混凝土的承载性能好,施工效率高,需要的成本费用也比较合理,能够有效保证工程的施工质量。同时钢筋混凝土预制桩能够对水闸水压产生水平压力起到抵抗作用,其水平稳定性能好,在公路施工中使用十分广泛。

3软地基处理时要考虑的因素

(1)地基状况。首先要判断土质条件,若是黏性土则采用压实法,黏土一经扰动会导致强度降低,因此在施工中要尽可能的减小对地基的扰动;若是可能发生液化的砂性土,则一般采用挤实砂桩法或振动压实法。其次看地基构成情况,软土层较浅时通常采用换填法,对土层表层进行处理;若软土层较厚,就需要采用其他方法配合表层处理法,如软土层较薄且夹有砂层的,则可以采用表层处理法、荷载压重法等。(2)周边环境,即在公路建设过程中应注重充分考虑周边环境因素的影响,对地基处理方案进行实时调整,由此达到最佳的工程施工状态。(3)平整度,即公路建设过程中公路平整度关系着民众通行的安全性,因而在此基础上,施工单位在软土地基处理过程中应着重提高对此问题的重视程度,同时注重将公路路堤宽度、高度控制在标准范围内,由此打造安全的通行空间。(4)细砂的质量。细砂的质量直接影响着路桥施工质量。细砂在经过水冲压之前较为松散不容易结合在一起,但是在经历封层之后就能够使用。含泥量较大的情况经过冲水之后水不容易流失。经过特殊的处理就会出现大的板块,直接导致砂对下面层级失去作用。

4结语

软土地基在实际路桥施工工程中是一个非常重要的环节,路桥的质量和软土地基的处理方法有着紧密的联系。在路桥工程中每一种软土地基的施工方法都具有局限性、适用范围和针对性,所以要符合设计要求,根据条件选择软土地基的处理方法。软土地基在施工处理方面主要是满足施工对地基稳定和变形的要求以及改善地基工程性质。

参考文献:

[1]道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施[J].苗红宇.建材与装饰.2017(28).

(作者单位:兴安盟鼎诚路桥工程有限公司)

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