软土地基处理技术在道路桥梁中的应用论文_杨学文

软土地基处理技术在道路桥梁中的应用论文_杨学文

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摘要:道路桥梁工程的施工材料多为浇筑性材料为主,也使其施工阶段成为最脆弱的阶段。道路桥梁工程在施工阶段面临的风险和破坏通常是不可预知的,主要有自然破坏以及人为破坏等。道路桥梁建设的施工阶段相对于其他工程的施工阶段来说具有更大的复杂性,因道路桥梁建设在施工阶段的技术要求较高,且施工环境相对于其他工程来说不稳定,当桥梁跨度逐渐增加时,这些问题则越显加剧。在以往的道路桥梁建设过程中,施工单位一般比较重视桥头高路堤部的施工,而忽视地基部分的处理,这为桥梁的质量达标埋下了隐患。因此,分析影响道路桥梁地基质量的因素,并针对这些影响因素进行道路桥梁软地基施工技术的改善是极为重要的。

关键词:道路桥梁施工;软地基施工;施工技术

引言

在进行道路施工时合理的处理软土地基是非常重要的,其处理效果的好坏直接影响到施工质量,因此道路施工中软土地基处理技术应得到相关人员的高度重视。由于软土地基处理本就难度较大再加之我国地质环境相对复杂,因此应根据不同的软土情况选择合理的处理方式,这样才可提升处理方式的科学性并保证其可符合质量标准,在一定程度上还可控制工程的成本,提升施工企业的经济效益。

1软土地基的特点

与其他普通地基结构相比,软土地基首要特点为含水量高,最大含水量能够超过 70%。由于含水量高造成软土地基土层流动性强,稳定性差,给地基处理工作带来较大的难度。其次,软土地基的压缩系数与液限之间有正相关关系,软土地基液限的提高也会导致压缩系数的增大,最高可以达到 1.1MPa。在软土地基施工处理过程中还需要考虑软土地基的压缩能力和固化情况,保证处理的合理性,然后,软土地基粘土层中通常存在较多的砂性土,但由于砂性土渗透性较差,所以软土地基的固化速度一般慢于粘土。从某种程度上来说软土是一种水渗性较差的粘土,在这种情况下,即便通过一定的外力处理软土地基,也无法有效提升固化速度。

2道路施工中软土地基处理技术的实际作用

随着经济发展、社会发展的需要,我国也在很大程度上加快了城市化发展的步伐,在发展的过程中工程道路施工起到了非常重要的作用,在一定程度上推动了城市的发展,因此在进行道路施工时应严格的控制其质量,为城市居民提供良好的出行环境。现阶段进行道路施工时,在市场竞争环境的制约下给企业间的竞争不断加强,这样也形成了跨区域发展的经济形势,在此基础上也扩大了建设的影响范围,可为道路建设提供更好的发展环境。在先进的技术与设备的带动下我国道路建设也取得了一定的成绩,但是在进行实际建设的过程中往往会因为一些环节给施工带来不利的影响,这样也就阻碍了城市的发展。在实际的工程中软弱土地基可以说是常见的施工问题也得到了更多的关注,处理技术的好坏给道路建设质量带来了直接的影响。基于此,相关的施工企业应给予更多的重视并根据施工的实际需要与地质环境等合理的选择处理技术,进而提升道路施工的整体质量,促进道路工程的发展。

3影响道路桥梁软地基施工质量的因素

3.1地质勘查不够仔细

一部分施工单位在桥梁地基位置的勘测中存在勘测不仔细的问题。通常来说,在地质勘测不完整的情况下,贸然进行地基钻孔所导致的施工后果是很危险的。而我国一部分施工单位公司急于求利,在桥梁地基位置的选择上没有经过系统的分析就开始钻孔工作,这会引发诸多问题。在地基结构未勘探清楚时钻探可能会导致钻孔困难、钻孔进度慢等,严重地会导致地基不稳,危害施工质量。在桥梁周边自然环境未勘探清楚时开挖地基可能会危害桥梁周遭生态环境,严重地会导致桥梁周边区域生态系统失衡。而在没有勘探清楚桥梁周边人文环境的情况下钻探,其开挖行为有可能会影响到当地居民的生活条件,严重地会遭到居民联合抵制以及举报等,最终导致桥梁建设无法进行。

3.2 施工质量不足

在实际道路桥梁软地基施工过程中,桥梁工程的造价、施工安全事项以及施工进度等均会对施工质量产生一定的影响。除此之外,施工质量还与施工现场的自然环境以及气候条件等环境因素有关。在选择施工场地时,应当严格考虑影响施工质量的环境因素对其产生的影响。对于浇筑性工作,要做好防水措施;对于管线等工作内容,要做好排布、凿毛等维护措施。

3.3 软地基施工机械设备不完善

机械设备在桥梁工程中是必不可少的。因此,在桥梁工程的施工过程中,要对机械设备完善选用并合理维护,象测量仪的定期检测,机械臂的检修以及脚手架的模板型号检查等。机械设备选用不当会对桥梁软地基施工质量产生不可逆的影响,造成不可挽回的损失。

4路桥软土地基夯实加固处理技术

4.1 表层排水技术

软土地基的涵水量较高,如果不充分排除过量水分,就会导致地基结构稳固性不达标,影响整体路桥工程建设质量。为此,施工单位应结合施工现场概况与工程强度要求,采用表层排水法充分排除多余水分。根据路桥工程所在区域地理位置差异,软土地基表层排水法主要包括如下两类:①路桥工程地势偏低,极易造成地表径流淤积,为此,最有效的方法就是在路基结构中增设一道防渗层,并在路基基坑回填作业时,使用吸水性良好的回填材料,提高排水效率;②路基结构位置偏高,可采用增设排水明渠的方式,借助地理位置优势,将地基结构中多余水分排除到合理位置。

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4.2 加筋技术的核心原理

当前加筋技术应用的主材料包括竹片、柳条、不锈钢钢带。通常,软土地基加筋处理主要包括如下三个基本工序:①同步处理砂石垫层与土工格栅层,进一步提升合体层结构强度,依靠合体层的强度特征增强整个软土地基结构的承载负荷力;②为增强软土地基结构的抗压能力,应当优选填铺技术,并严格检查铺设材料质量。例如,在铺设土工格栅的过程中,均匀处理施工原料;在软基斜坡施工过程中,将施工原料紧密度控制在合理范围内,以防结构形变问题;③在填充加筋材料的过程中,需制定完善的填铺方案,有效提升整个软土地基结构的安全稳固性。

4.3 预压与堆载

预压技术的核心原理预压与堆载预压技术的核心理念是通过对软土基施加外荷载,强制排除基层土体孔隙内的水分,进而提升土层结构密度,增强整个路基结构的安全稳固性。需要格外注意的是,预压与堆载预压技术的实践应用需着重控制如下几方面内容:(1)制定完善的软土地基夯实加固处理方案,包括荷载定额设计与施工工艺等;(2)将施工观测贯穿于整个软土地基夯实加固处理流程。从初期阶段入手,按照每层观测一次的频率,待软土填充至设计高度,调整观测频率;在应用堆载预压技术时,设定适宜的观测周期,直至整个预压作业结束;(3)控制加荷速率。通常,加荷速率以 0.1m/d 为宜,可避免堆载负荷过重对局部结构造成不可逆损害;(4)采用堆载预压技术,让顶部面积超过底部面积,且结合实际情况,尽可能的加大底部面积。

4.4 强夯技术

强夯加固技术是指利用专业的夯实加固机械设备提升软土地基中填充材料的密实度,进而增强整体结构承载负荷力。经过大量理论探究与实践积累可知,采取软土地基强夯加固处理技术应严格把控如下三方面工作:(1)在强夯作业前,结合施工要求,优选填充材料,同时组织专业技术人员进行测量放样,准确计算强夯加固作业间距;(2)遵照由两侧向中间延伸的规则执行夯实加固处理,结合整体处理效果,适当调整夯实频率,最大限度的保证夯实质量;(3)在夯实加固处理后,进行专业测量与验收。若夯实加固处理不达标,应根据结构基本特征,反复执行夯实作业工序。

4.5 高压喷射注浆技术

高压喷射注浆施工技术主要适用于黏土、砂性土或淤泥地基中。其核心工艺是利用钻机的强制穿透将高压喷嘴探入软土层深处,确保土粒与切割后的水泥充分凝结,形成稳固性良好的板结体,进而增强整个软土路基的安全稳固性。常用的高压喷射注浆施工技术主要包括高压喷射流切割技术与化学注浆技术两种。

4.6 填土加载法与调节地下水位法

加载法可避免填土路面发生不规则沉降问题,提升软土地基结构的承载负荷强度。通常,路桥软土地基加载法主要包括如下两种:①填土加载法;②调节地下水水位法。其中,填土加载法可提升地基结构内压,控制路面沉降量;而调节地下水位法仅适用于中上层部位有砂层的软土地基。同时,在采用调节地下水位法的过程中,应当植入钢板进行防护,避免对施工区周边生态环境造成不必要的影响。相比之下,填土加载法侧重于控制路面铺装作业的残余沉降量。在实践应用填土加载法时,要针对施工流程进行全方位动态观测,将沉降量控制在合理范围内。

4.7 置换土质法

软土地基具有稳固性差、承载负荷强度等级低、抗压性能弱等基本特征。为控制软基层沉降速率,增强基层结构安全稳固性,最简单的方式就是使用承力强度高的土壤置换施工区软土,提升软土层结构强度。相比其它软土地基夯实加固处理技术,置换土质法的施工工序较为简便,主要包括局部爆破法与人工机械挖掘法两种作业方式。但是,置换施工区软土势必会增加施工任务量,延长工期,加大施工成本投入。为此,国内路桥软土地基夯实加固施工采用置换土质法的案例较少。

4.8粉喷桩复合地基处理技术

粉喷桩复合地基处理技术也是软土地基中常用到的一种加固办法,特别是地基结构偏低的情况下,选用专业的施工机械来进行钻孔,然后将配比好的固化剂喷射到钻孔之中,促使固化剂和软土之间发生一定的物理化学反应,快速蒸发掉固化剂中的水分,使得软土地基的稳固性大幅度提升。在众多固化剂中,因水泥和石灰的成本相对较低,二者当之无愧地成为了该技术最常使用的固化剂种类。为确保固化剂具备良好的流动性,还可以适当添加一些外加剂。在开始施工前,需要深入施工现场进行仔细勘察,收集整理好原地高程数据以及土工试验信息数据,结合软土地基实际状况来对粉喷桩的具体设置位置进行确定。同时,在具体施工过程中,需要把控好钻机的工作质量和粉喷高程的具体范围,以便于合理控制桩柱的高度。此外,还应该安排专职人员定期对设备运行状况和工程进度机械能监督检查,做好机械设备的维护检修工作,确保施工过程顺利开展。

结束语

综上所述,软土地基处理工作对道路桥梁工程建设具有至关重要的影响,有效的软土地基处理工作有利于促进道路桥梁项目建设安全平稳进行。本文主要通过对软土地基的特点进行分析,指出在道路桥梁软土地基施工过程中的技术要点,希望能够提高软土地基处理效果,保证道路桥梁工程建设的安全性和可靠性。

参考文献

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[4]郑江文.市政道路工程的软基加固处理技术探析[J].工程技术研究,2018(3):69-70.

论文作者:杨学文

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期

论文发表时间:2019/10/16

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