路桥施工中的软土地基施工技术分析

2019-12-19 19:35陈经强
商品与质量 2019年43期
关键词:土质软土路桥

陈经强

中交一公局第七工程有限公司 河南郑州 450000

路桥施工有利于保证交通的通畅性,同时实现对城市的美化,对城乡一体化发展具有重要作用,但是由于施工区域地质条件等方面的影响,使得施工中不可避免的会涉及到软土地基问题,导致路桥施工中的难点加大。软土地基施工如果不进行特殊处理的情况下会导致路桥施工不稳定,或者出现沉降问题。针对这种情况可以通过土质置换、粉喷桩加固以及软土表层处理等方式对软土地基进行加固处理和改善,提升路桥施工质量。

1 软土地基处理的特点分析

1.1 软土地基含水量高

路桥施工中软土地基地质情况在城市道路以及山区道路中都是比较常见的一种施工方式,相对于传统的土质地基情况相比,软土地基最大的特点就是含水量比较高,软土地基中水分非常丰富,但是渗水能力差,含水量能够达到70%以上。一般情况下,软土层含水量比例不变的情况下,土壤的流动性也会提升,所以必须要做好对地基的加固工作。但是道路施工并不简单,在软土地基的施工中还需要采用科学的施工方式,做好地基加固工作,保证软土地基的稳定性,促进路桥施工的顺利开展[1]。

1.2 软土地基压缩力强

通过大量研究发现,软土地基性质对后续施工具有直接的影响,在施工过程中必须要采取科学的手段加强对软土地基的加固。在实际施工过程中,可以利用相应的技术形式对软土地基进行挤压排水,将土壤中多余的水分排出,有利于提升土壤的稳定性。但是在实际施工过程中还可能会遇到其他方面的问题,比如在对软土基挤压过程中粘土不够牢固导致后期施工中存在严重的安全隐患,使路桥施工工序的开展受到限制,降低路桥施工质量。

1.3 软土地基抗剪能力弱

路桥工程施工中抗剪能力比较弱,因此在路桥修建过程中会导致路基的排水能力降低,工程质量受到影响。为了有效避免软土地基抗剪能力下降导致的不良影响,在施工过程中必须要采取合理的施工措施,提升软土地基的抗剪能力,保证软土地基的排水作用。

2 路桥施工中软土地基施工的问题分析

2.1 导致路桥建设结构不稳定

路桥建筑施工中由于软土地基成分的存在,导致施工难度提升。软土地基通过剖面分析可知,在成分方面主要为多孔隙的泥炭、疏松的土壤或者细碎的砂石等,通过对这些成分的挤压使得土质松软[2]。软土地基本身具有抗压能力弱以及透水性差的特点,由于含水量高所以更容易被压缩。如果路桥施工中存在软土地基,必须要先对软土地基进行压实处理,保证地基的紧实性。但是如果在软土地基压实过程中,压实不足的情况下会使软土地基的密实度不足,导致地基的稳定性差,容易出现塌陷的情况,影响路桥建筑的稳定性,降低路桥施工和投入使用后的安全性。此外,如果遇到连续阴雨天,会影响软土地基的透水性,降低软土地基透水量,在长时间的浸泡下导致路桥结构被腐蚀,造成严重安全隐患。

2.2 容易导致路面硬化

软土地基本身存在抗压性、透水性低以及容易压缩等问题,所以在道路施工中极容易出现路面硬化的情况。因此需要结合路桥施工特点,采取混凝土或者沥青施工材料。混凝土、沥青材料本身具有稳定性差的特点,而且会随着温度的升高而出现不良反应,比如沥青在高温下会融化,而混凝土则会由于温度升高而出现开裂的情况。由于软土地基不稳定必然会导致铺设材料不稳定,造成路面开裂或者桥面硬化开裂。

2.3 形成路面沉降问题

路桥施工过程中路面沉降也是影响路桥施工的重要影响因素,造成路面沉降的因素比较多,而且原因复杂,因此必须要及时解决。沉降问题中大部分都是由于软土地基抗压性以及透水性差等原因引起。软土地基的透水性能力比较弱,一旦雨水进入到地基中后不容易渗透,使道路桥梁的内部结构长期被侵蚀,造成地基中严重的水土流失,这种情况下必然会使地基含水量存在差异,在高低差的影响下,导致软土地基抗压性降低,而且容易被压缩,导致道路桥梁出现不同程度的沉降,缩短道路桥梁的使用寿命[3]。

3 路桥施工中软土地基施工的具体对策

3.1 强夯地基技术

软土地基处理过程中,强夯地基法是一种比较常见的处理方式,通过一个大重力的锤子,从较高的高度快速落下,实现对地基进行强夯的目的。在重锤落下后,会将疏松的土质夯实,提升土壤的密实度,使软土地基更坚实。这种软土地基的处理方式简单,操作便捷,而且处理效果比较好。随着机械化的发展以及科技水平的提升,强夯地基技术也有所提升,打夯机被广泛应用到软土基的处理中,降低成本投入,提升打夯效率。但是这种软土地基处理方式也存在一定的局限性,对土质的要求更高,更适合于非饱和粘土以及砂性土的处理。所以是北方平原公路施工中比较常用的一种方式。

3.2 石灰块硬化法

软土地基处理中石灰块硬化法也是比较常见的一种处理方式,通过在软土地基中加入石灰块以及部分掺和料的方式,利用石灰的强吸水性、放热性特点,使钙离子渗透到地基中与土质离子交换,形成坚硬的石灰块复合地基形式,提升软土地基的物理性能,降低地基沉降距离。钙离子在渗透到地基中后,可以通过自然条件形成碳酸钙保护层的硬质结构,这种处理方式主要适用于带有粘性的软土以及杂填土土质。这种处理技术形式会破坏良性土壤,因此不会被应用到农田附近的公路上。

3.3 土质置换技术

路桥施工中软土地基的处理中土质置换技术也是比较常见的技术手段之一,从字面分析来看,土质置换指的是将不利于施工的土质置换为有利于施工的土质,这也是软土地基处理的重要方式[4]。而置换的优质土壤指的是含水量适中、稳定性和抗压性强的土壤。路桥施工过程中最常用的优质土壤包括暗沟土质、淤泥土质等,通过对这些土质的置换提升地基的抗压缩能力和承载能力。防止由于土质中的含水量加大导致路桥内部结构被侵蚀,保证路桥稳定性,延长路桥工程使用寿命。

3.4 表层处理技术

软土地基施工处理过程中,表层处理技术指的是提升地基内部结构的稳定性,保证地基在不变性、不开裂的情况下,提升表层土质的承载力和抗压力。软土表层处理过程中,主要可以采用砂垫层以及敷垫材料方式。在软土表层处理过程中必须要保证机械的稳定性以及施工的顺利性,保证砂垫层铺设过程中的平整性和均匀性。

首先,砂垫层法的应用。主要针对的是土层厚度小,排水性高的优质土壤区域,或者一些施工进程比较慢的工程。这种工程施工中,施工人员需要保证砂垫厚度,一般砂垫厚度在20厘米左右,保证排水面符合施工要求,同时能够快速凝结,提升软土地基质量,实现预期施工标准。施工人员需要做好砂垫的选择工作,保证砂质的清洁性,含泥量不能超过5%。路桥工程软土基处理中,施工人员必须要通过洒水压实的方式做好软土层的处理工作,同时做好沙砾表层的监督和检查,保证薄层始终处于湿润状态后再进行施工,提升施工质量。

其次,敷垫材料法。这种处理方法主要应用于一些地基土层出现侧向变位或者沉降以及土层不均等情况。通过敷垫材料法的应用,能够提升路桥工程的抗剪能力和抗压能力,提升路桥通行速度和能力,同时提升路桥工程的荷载力,有效改善地基局部沉降或者侧向变化情况,加强地基的支撑力。公路桥梁施工中,软土地基土质的粘性高,需要添加一些专用添加剂,提升区域地基强度,实现对软土地基的有效压缩,保证工程顺利开展。

3.5 粉喷桩加固处理技术

路桥施工中粉喷桩加固处理也是软土地基施工处理的重要方式,但是施工工艺复杂,前期需要做好充足的准备,包括土质检验报告、技术材料、施工标准以及相应的设计图等,这些施工材料的准备可以为粉喷桩加固处理提供重要参考。前期准备工作完成后,开始进行现场清理工作,做好施工地面的平整,并做好软土置换和表面处理,最后进行粉喷桩加固设备检查,保证施工能够顺利进行。为了确保施工质量,还需要保证合理的材料配比,严格根据粉喷桩施工材料进行施工工作开展。

3.6 加载技术

软土地基本身具有透水性差的特点,使得地基的含水量高,地基结构长期在地下受地下水的侵蚀,容易造成水土流失,降低软土地基承载力,无法承受过大的压力,同时道路桥梁挤压后不容易出现沉降不均的情况,提升道路桥梁的稳定性。通过加载技术的应用,有利于防止道路桥梁出现不均匀沉降现象,提升软土地基施工质量。

4 结语

综上所述,我国施工技术的发展和提高,使得道路桥梁施工技术也不断提升,但是软土地基处理技术仍然是路桥施工中的难点内容,因此在施工过程中必须要结合不同的软土基情况采取合理的软土基处理方式,提升软土基施工技术质量,保证路桥施工的稳定性和安全性,促进路桥工程建设工作发展。

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