路桥施工中软土地基的处理论文_冯海燕

路桥施工中软土地基的处理论文_冯海燕

广东冠粤路桥有限公司

摘 要:经济的快速发展带动各地区的发展建设,而交通也随经济的腾飞而不断发展,量变导致质变,近四十年的发展,公路桥梁已蔓延至全国各地。路桥虽在发展,但我国现在的工程标准不是以数量作为标准,质量的优劣才是长久发展的评判标准。而软土地基作为地基,是整个工程的基础,是最不可或缺的一部分,所以更不能对其掉以轻心。软土地基处理的好与坏关系着整个道路或桥梁的优劣。本文将分析软土地基在路桥施工中出现问题的原因,提出解决方案,为路桥施工中对软土地基的处理提供些许参考。

关键词:路桥施工;软土地基;处理方法

0引言

近年来,运输业和物流业在高速发展,道路桥梁也还处在持续发展的阶段。截至2012年,我国公路桥梁达到71.34万座,特大桥梁2688座,大桥6.17万座全国还有很多在建的道桥工程项目。庞大的基数必须要过硬的工程标准来保证质量。每座桥、每段路的工程标准都有差异,而软土地基的处理是每段路、每座桥都不可忽视的环节,这一环节的质量优劣关系重大。软土具有强度低,压缩量高,质地松软,含有机物,渗透系数小,在我国分布面积广等特点,在工程施工中必须对其进行加固处理。同时,应因地适宜的处理软土地基,各地的地质条件,水文条件,气候条件等也是制定路桥施工中软土地基的处理方法要考虑到因素。软土路基的正确处理是路桥工程的基础之一,作为路基,必须牢固,在节省材料的同时达到最优的工程质量是施工宗旨。

1软土路基在路桥工程中出现的问题及原因

1.1软土概念

建设部标准《软土地区工程地质勘查规范》(JGJ83—91)规定软土一般指天然孔隙比大于等于1.0,且含水量大于液限的细粒土,主要成分为水下沉积所产生的淤泥、软性粘土、泥炭、泥炭质土等。软土又泛指淤泥及淤泥质土,粘粒含量较高,一般达30%~60%,含大量有机物,有机质含量一般达5%~15%,最大达17%~25%。粘粒和有机质颗粒表面有大量负电荷,能吸引水分子,与其结合形成水膜,因此软土含水量较高。软土自身承载能力低,抗剪强度不高,渗透系数小,若不加工处理或处理不当,很难作为路基直接使用,加上路桥作为承重体,负载远大于自身重量,所以对软土地基的处理要特别注意。如若处理不当,导致地基沉降,路面垮塌是必然的,这样肯定会阻碍交通运输。路基失稳阻碍交通是一方面灾害,若路基垮塌导致其他建筑物或人员伤亡造成的损害就相当惨重了。如中山县附近的狮窖口桥,台背填土较高,在高填土推力作用和地基沉降致使新路旁的老路被挤移,填塞一口近10米的水沟路外厂房和民房受损。

1.2软土地基问题在路桥工程的体现

软土地基在路桥工程中出现问题有可能是勘测不准确,原本是软土的未做软土路基处理,导致后期投入使用时出现工程事故。还有可能是对当地软土路基的勘测不准确,如软土的分布地层,软土的抗压能力等。由于我国地域广阔,各地的地质条件不尽相同,所以也有可能是没考虑各方面因素而出现问题,气候条件和水文条件也是路基修建时要考虑的,软土路基在处理后还要考虑温度和排水问题。以上这些都是前期测量规划时可能出现的问题,还有可能是后期使用时造成的问题。软土路基在经过处理后也需要注意适当使用,其承重能力虽有所改观,但并不能保证一定安全,所以其承重量一定要小于最大荷载量。施工时也可能出现问题,填土过快,碾压不当,未按规定分层填筑也会造成路堤失稳,设计时对软土地基做了加固处理,但施工时为了节省资源而对其只进行简易处理也是造成事故的一个原因。

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2软土地基问题对应的解决办法

2.1表层地基处理方法

根据操作手段的不同,有砂垫层法、表层排水技术、换填法、排挤法、添加剂法等。砂垫层法是指在强度低的地面铺盖一层砂垫层,其材料可用沙、沙砾、灰土等。其厚度在0.5~1.2米之间,用砂垫层对软土进行固结,也可用土工格栅,片石挤淤等进行综合处理。添加剂法指在粘土中人工掺杂添加剂,用来改善地基压缩性能和强度特性同时提高填土稳定和固结的效果。通常是添加生石灰、熟石灰、水泥等。表层排水法适用于土质较好,含水量较高的软土,指在填土前在地面挖开沟槽,排除地表水,同时降低地层含水率,用以保障施工机械的通过。排挤法则指人工排挤含水量高淤泥压缩性大的粘土路基,可实行爆破排挤,当高速路或桥梁经过水塘、鱼池和较深的流动性强的淤泥地段时可采用这种方法。换填法指小面积内材料不适宜或变形的软基亦或是泥淖地带,可将其挖出,并经排水处理后进行材料的换置,其换置材料可以是砂、沙砾、灰土或其他适宜材料。材料敷垫技术和换填法有些类似,将玻璃纤维格栅、土工布等敷填在软土层,这些处理方法在表层地基处理时起到了较为显著的作用。当然,对于表层地基的处理方法还有很多种,加之各地各工程的差异,可以用到的方法不胜枚举。总而言之,表层地基处理的关键在于排水和夯基,换填法亦或是垫层法都是在采用各种办法排水夯基。

2.2深层软土地基处理技术

深层软基可分为袋装砂井法、涵洞处理法、反压护道法、真空预压法、粉喷桩加固技术、振冲碎石桩法、抛石挤淤法等。袋装砂井法指将袋装砂放入套管井内,塞紧后取出套管,上面铺设水平砂垫层和排水沙沟,由于上面填土的挤压,水分会从由水平砂垫层和排水砂沟排走。这种方法简便且节省资源,而且效果明显。涵洞处理法指为使道路通过水渠不受妨碍,修筑在路面下的排水通道,这种通道一般是圆柱形结构,这样既有稳定路基的效果也起到了排水泄洪的效果。反压护道法指在道路两侧,修筑一定高度和宽度的护道,其主要作用是起到抗滑的平衡作用,使抗滑力矩克服滑动力矩,高度一般为路堤填土高度的1/3~1/2。这种方法可以快速完成路基填筑,但占土面积大。真空预压法指在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板,地面铺设砂垫层,再用不透气的密封膜使之与大气隔绝,用真空装置抽出膜内气,使膜内外产生一个气压差,外部压强作用于地基上,且地基不会产生前切破坏。这种方法省去了加载和卸载工序且所用设备和工艺均比较简单。粉喷桩法是指用粉体喷射搅拌机械钻孔,利用压缩空气,将水泥粉等固体材料以雾状喷入软土内,经搅拌,吸收水分等一系列物理化学反应后使软土固结,形成抗剪能力高,承载能力强的桩体,与桩间土一起形成复合地基,提高承载强度。振冲碎石桩法是指利用振冲器在地底产生水平振动,在高压水流下边振边冲,在软土中形成孔洞,在孔内分批放入碎石料,此时,振冲器边振边往上拔,使得碎石振挤严实。这样的碎石桩利于水的排出,而且也稳定了结构,地基的抗滑能力也得到了提升,是一种较为理想的方法。而抛石挤淤法则指在路基底从中部向两侧抛投一定数量的碎石,将淤泥挤出路基范围,所用碎石一般为尺寸不小于0.15米且不易风化的大石块。这种方法简单,迅速,方便。对于深度软土地基处理,其重点在于除淤、排水、防沉降。任何一种处理软土的方式都要因地制宜。节约资源、方便施工、质量保障是选择方法的标准,每种处理方式都会有优越的一面,同时也会有不足的一面,用最简洁节约的方式造出最优的工程是施工原则。

3、结束语

软土地基处理广泛应用于我国沿海及内地,特别是沿海地区,在进行施工建设前,一定要做好勘测工作,良好的开始等于成功了一半。早期的勘测要做到准确无误,考虑各方面因素过后再选取适当的处理方法进行软基处理,后期再做好保养工作。这样的道路或桥梁才能有一个良好的地基基础,也才能方便投入使用。目前,我国的道路桥梁工程正在蓬勃发展,这也意味着工程标准也在不断地完善,质量的好与坏也会有更多的评判标准,但软土地基绝对是一项重要的指标。

参考文献:

[1]陈英峰,公路桥梁过渡段软基路基施工技术分析[J],施工技术2015,44(s1):420-421.

[2]楼苏,黄书琴,桥梁工程施工中软土地基的处理技术[J],交通建设2013(4):331.

论文作者:冯海燕

论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期

论文发表时间:2017/11/10

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