摘要:软土地基指的是以黏土、有机土或粉土为主的地质条件,软土地质的地下水位较高,土质松软,受荷载后易发生变形、塌陷等问题。为保证软土地基可被正常应用于市政路桥工程建设中,需要借助一定的技术手段,提升软土性能。软土地基处理技术需结合施工场地情况及路桥工程特点进行选择。因此,研究市政路桥工程运用软土地基处理技术的策略具有一定现实意义。
关键词:路桥工程;软土地基;施工
一、软土地基概述
路桥工程施工过程中,经常会遇到软土地基。软土的主要特征包括:外形主要呈现细粒状、可塑性较强、抗剪强度低、含水量较大、抗渗性较差、土层稳定性较差。具体分析如下:1)软土地基的强度相对较弱,并且软土地基的土质硬度难以达到施工要求和工程标准,如果盲目进行路桥施工,有可能造成路桥工程施工出现坍塌问题,存在较大的安全隐患,不但会对道路桥梁的行车安全造成严重的影响,而且会直接导致大量施工材料被严重的浪费。2)由于软土本身的可塑性比较强,在路桥工程施工过程中,软土地基无法承受较大的负载,一旦在地基上建设路桥工程,势必会发生形变过大的问题,甚至对整体施工质量以及施工进度造成严重的不良影响,需要引起相关人士的高度重视。3)软土的抗压能力较弱,土体结构密度较小,若没有对软土地基进行有效处理,很容易出现工程结构坍塌的安全事故问题,直接威胁施工人员的人身安全。
二、软土地基对路桥施工产生的影响
1、导致路面沉降。对软土地基进行处理的过程中,先面对的是路面沉降现象,引起路面沉降的因素较多,也非常复杂,不利路桥施工的正常进行。具体分析可知,主要是路桥软土层过渡带长期受到地下水的侵蚀,将发生水土流失的问题,软土层也存在一定程度的厚度差,让软土地基强度有了大幅度降低。部分地带承载力较小,随着强度的不断降低,也极易发生软土地基沉降问题。其厚度差不一样,沉降时将无规律进行,属于一种不均匀沉降,将导致路桥使用寿命不断缩短。
2、对路桥的稳定性产生影响。软土地基具有土质松软、泥炭中空隙较大、砂砾混合压实等特点,软土地基的渗水性较弱,并且容易被压缩,承重抗压能力弱。基于此,在路桥施工中,需要对土层进行充分的压实,在不断压缩的过程中结合软土地基的实际特点来按步推进,这会威胁路桥施工的稳定性。另外,如果施工时遇上连续作业,因软土地基渗水性弱,雨水渗透流失缓慢,雨水的不断侵蚀也将影响对软土地基的稳定性,为工程整体质量带来安全隐患。
三、路桥施工常见软土地基技术
1、加载压实技术应用。此技术属于固结的一种静态技术,对软土地基强加荷载,以人工方式来压缩土体,使其产生超载沉降现象,实现软土地基加固、强化的目的。该技术单一使用时的加固效果还无法充分达到路桥工程施工要求,需要与其他地基处理技术相配合。应用加载压实技术以前,需要分析软土地基厚度、含水量等,并对加载重量展开精确计算。若软土地基的地下水位较低,还可打入钢板辅助加固,使地基在施工过程中保持稳定,避免附近土体、建筑物受到软土地基处理施工的影响。在路桥工程中,通常选择重量在20t的重锤,提升至地面15m处放落,短时间内对地基进行挤压促使其发生物理形变,挤出土壤中多余的水分。但排水工作往往需要较长的时间,致使工作量增加。要求施工过程中做好流程规划、设备检查、排水渠设计等工作,尽量控制地基处理周期。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于加载过大容易在一定程度上降低地基稳定性,需要让加载的速度缓缓增加,每次加载确保地基稳定以后方可进行下一次加载。除此之外,工作人员应进行细致的观测,严格控制地基沉降的范围和速度。
2、深层石灰搅拌技术。要知道,路桥软土地基一般会用水泥或者是砂石进行最终的加固与稳定。可是,石灰这种材料自身的性能极佳,对地基的加固更是发挥出极大的作用,是水泥或者砂石不能比拟的。因此,对软土地基处理时,要把石灰这种材料得到最为正确的应用,以此提升自身的稳定性。具体应用步骤如下:首先进行铺设,此时用到的是砂石。其次进行粉碎工作,最后再加入石灰材料。该方法的使用,会有两个作用:(1)起到增强地基的承载力的作用;(2)通过石灰的作用吸收地基中的水分,以此降低含水量。当然这两个作用最终都是为路基的稳定性所服务的。在该过程中,先要考虑该地基自身的情况再铺设砂石材料,最后在把石灰材料添加进地基时,要把握石灰量的多少。
3、抛石挤於技术。这种方法主要是通过抛入石头挤出淤泥,达到改善路桥施工现场地质的目的,近年来在软土地基施工处理中应用较多。在洼地软土地基中可以采取抛石挤於的方法,有利于将积水彻底排出,从而增强了软土的承载力,为施工机械的行驶创造条件。简单来讲,在软基处理中采取抛石挤於的方式,主要从软土地基底部中间位置出发,逐步朝着两侧进行碎石石料的抛投,将施工现场的淤泥排挤出地基范围,这样可以促使软土地基在强度上实现大幅度提升。在路桥施工软土地基处理中要想发挥出抛石挤淤的作用,现场人员应该关注所用碎石石料以不易被风化的大石块为主,并控制好石块的直径,通常需要超过0.3m,并保证石块有一定的浸水抗压强度,一般也必须超过20MPa,从而保证排淤的顺利进行。在应用抛石挤淤方法的过程中,应该提前对施工现场水系统作出全面的调查,确保施工过程中可以实现排水的正常进行。若是施工现场缺乏较好的施工排水条件,需要采取设置涵洞与临时圆管等方式,这样也能促使抛石挤淤的顺利进行。在路桥工程软土地基处理过程中,通过选择抛石挤淤的措施,也能够为实际施工创造良好的条件,保证施工处理效率实现提升。当然在确定使用抛石挤淤方法时,应该保证软土地基四周有着足够多的石料材料,避免出现长距离运输的现象,否则将限制抛石挤淤作用的发挥。
4、表层排水技术应用。高含水量是软土地基主要的特征之一,表层排水技术适用范围较广,若能将多余水分完全排出,可大幅提高软土地基的承载水平。运用表层排水技术能够让土体稳定性、固结性得到显著提升。例如,某施工单位采用该技术进行施工时,首先在软土地基表面设置砂垫层,调节软土地基的含水率,然后结合排水设施与砂垫层压力,将软土地基里绝大多数的水分充分排出,促使软土层沉降固结,为市政路桥工程接下来的各项施工顺利开展奠定基础。砂垫层在软土层较薄或土壤含率过高时使用,一般厚度在0.6~1.2m,可起到加固并提升上部排水效果的作用。另外,路桥工程软土地基处理技术常涉及到大型机械设备的应用,这些设备在运行过程中同样会导致地基出现沉降、变形等问题,影响施工安全及效率。此时即需要设置厚度较大的砂垫层,提升软土地基的稳固程度,对作业过程进行保护。
结束语
软土地基的存在对于路桥工程来的质量来说是一个重大威胁。所以在开始路桥的施工时,首先要注意到过渡段处的情况,再分析其所能承载的能力是否符合相关规定,最终才能开展施工。当然,现阶段而言,路桥施工中对于软土地基的处理水平已经有了很大的提升。
参考文献
[1]王铁,肖立东.软土地基处理技术应用于市政路桥工程施工的研究[J].中国新技术新产品,2019(3):105-106.
[2]唐天飞.路桥工程施工中软土地基处理技术的发展分析[J].居舍,2018(33):40.
论文作者:王园园1,李英坤2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/26
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