公路桥梁施工中软土地基施工技术分析康文君

公路桥梁施工中软土地基施工技术分析康文君

西安市正通市政工程试验检测有限公司,陕西西安710000

摘要:随着社会经济的不断发展和城市化进程的加速,为更进一步满足国民出行和区域经济、国家战略发展的需要,高速公路、城区道路亦是越建越多、规模也越来越大。其间涉及到的不同地质、不同地域使得道路桥梁在建设中经常会遇到地基处理问题。地基是道路和桥梁施工中一个非常重要的环节。本文基于公路桥梁施工中软土地基施工技术展开论述。

关键词:公路桥梁施工;软土地基;施工技术

中图分类号:U416文献标识码:A

引言

如今,桥梁成为公路交通工程中极为重要的组成部分之一,在满足公路线形要求上发挥出重要作用。而在实际的公路桥梁建设过程中,难免遇到软土地基,尤其是在当前建设范围越来越大的情况下,软基范围和深度都明显变大,对工程施工带来了不少困难。由于软土基本没有工程性质,会在施工时或工后产生无法预测的沉降,导致结构受损,或引发安全事故。因此必须根据工程实际情况做好软基处理。现在可用于软基处理的技术措施有很多,不同的方法有不同的原理、特点和适用范围,这就要求相关技术人员在掌握各项技术措施的基础上,围绕工程要求及特点选择正确可行的方法。

1公路桥梁软土路基的特征

工程施工过程中的软土路基处理,通常都要对路基的特点进行分析,软土之所以被称作软土是因为其承载力度不足,成型结构也以软土的形式呈现,大多均为粘性土。粘性土多以软塑的状态呈现,通常均会表现在以下几个方面。第一,软土不具备用途的功能,其承载力相对较弱,无法与硬土相比。第二,软土含水量较高,水分充斥了整个软土组织,导致土壤中的含水量过大,这就使得土壤呈现了瘫软的状态。它的可塑性较弱,同时其形态也易受天气因素的影响。第三,软土的密实度相对较大,其这一属性将会大大降低土壤的坚固性,导致软土塑形成为难点。除此之外,软土本身的压缩系数也相对较高,极易被压缩、易变形,若在公路工程施工过程中发现部分区域为软土,未经处理仍旧进行施工建设,将会导致工程施工质量受到影响。基于这一问题,大部分施工单位都会对软土事先处理,保证软土的坚固性、硬度以及承载力均可满足施工需求,方可进一步开展施工作业。

2软土地基对道路桥梁结构的影响

由于软土路基具有高压缩性、透水性差的特点,地基在施工中难以压实,造成地基承载力低,不能满足要求。若作为天然地基使用,将对道路桥梁带来各种不良影响,甚至引发质量事故。(1)路面龟裂或裂缝。当前,道路路面一般采用混凝土和沥青混合料,这两者具有经济、抗压、便于运输等优势,但抗拉能力不足。因软土地基难以压实的特点若未经处理或处理措施不当,势必造成地基变形大,路基、路面结构层随着变形。结合路面结构抗拉性能差的特点,在道路受力后,造成路面龟裂甚至产生裂缝。(2)结构整体沉降。土体的自然沉降是一个漫长的过程,由于软土路基的渗透性差和不易压实的特点。若地基压实度达不到要求,道路运营期间地基还在持续沉降,造成路面高低不平、桥梁整体或局部下沉、拉裂路面或桥墩结构、梁体移位等病害,甚至危及结构安全,造成桥梁垮塌、路基坍滑等事故。(3)不均匀沉降。因软土层中存在透镜体,容易造成地基压实过程中各部位压实度不一致,致使地基在上部结构物荷载作用下仍在固结排水,地基稳定性得不到保证。土体收缩致使道路桥梁结构共同沉降,因地基和结构的沉降都是呈非整体性而是不均匀的,造成桥墩倾斜、路基局部下陷等病害,直接影响结构的使用性能和安全。

3公路工程软土路基的处理技术

3.1换填改善法

在处理软土地基时,换填垫层技术是一种较为普遍的技术。换填垫层技术的工程造价不高,施工工期比较短,主要换填含水量比较高的土壤,替换软土地基铺设以下一定范围中的软土,将其换成性能比较稳定、抗腐蚀性较好、承受能力高的材料换成改善法的应用主要是对原土路基进行开挖,要求施工单位在软土路基处理过程中将软土全部挖掉,而后再将其拉走,用硬度以及承载力达标的土壤进行换填,此方法仅适用于软土地基相对较浅的情况。通常情况下,软土路基都不超过三米,超过三米这种处理方式的应用将不适宜,若仍旧采用此种方法将会大大增加施工压力,甚至会延长施工周期,导致施工进度无法按计划开展。换点改善法可以直接改变软土路基的土壤,使之性质发生变化,从根源上解决施工过程中的隐患。但是,换填改善法的应用所涉及的工程量较大,若软土路基相对较厚,那么则要避免使用此方法。

3.2抛石挤淤技术

如软土和地基低于水平面,施工人员想要更换施工操作起来问题难度就相对要大一些,并且厚度也不会超过4m,软土表层没有坚硬的外壳,同时基底含水量也会超过规定液限,这样一来,路堤自重即会超出软土的承受范围,在排水比较困难时采用的是抛石片挤淤的方法,原理是运用地基的失稳实现最终置换,以此来提升地基的承载力和承受力。其优势在于不需要进行抽水,无需挖淤泥且抽水速度快,工程造价同样也很低。但是也有缺点,即其承载能力相较于会低一些,同时沉降量也相对较大。此技术从中部开始就抛石,接下来再向两边做延伸,最后将淤泥挤出,并以此提高地基的强度。该施工方法的具体施工步骤为:施工准备→抛石→平整→碾压→质量检测→填筑反滤层。

3.3化学加固技术

软黏土地基加固时候需在水泥等一些材料中加入添加剂,接下来使用搅拌机搅拌黏土,可以使得固化剂和材料都能充分搅拌,提升地基的整体性。该方法的使用可以提高软土地基黏土的强度,但是其又同样适合于其余的一些饱和性黏土的加固处理。

3.4石灰加固技术

软土地基及桥梁的施工过程中需要把大量的石灰石和固化剂均匀搅拌之后再进行使用。但采用加固剂的使用并借助强搅拌的作用催引启发生物化促使地基可以形成一种高强度且高防水性的复合型地基。如果在地基中添加一些水泥进去,这样则可以很好的提高地基的稳固性,并且也可以使得地基对于桥梁的施工干扰进一步降低。施工现场的处理工作环节,一定要把现场杂物处理干净,一些高低不平的区域切忌要做回填和铺平处理。

3.5强夯技术

通过对当前我国公路工程软土地基处理技术进行深入分析后,不难发现,强夯技术是一种使用非常频繁的处理技术。强夯技术,就是指通过运用较强的夯击力度,以有效加固土壤。这种技术的主要优势为能够直接、有效、快速处理软土地基。不过这种技术的缺点为使用存在一定的局限性,所以在实际施工之前,一定要深入了解软土地基的实际情况。一般来说,湿陷性黄土地区主要选用强夯技术,强夯技术不适用于流动性较大的淤泥类土壤。因此,在对强夯技术进行运用时,一定要对其的适用条件给予高度重视,为预防出现变形现象,一定要将施工细节处理好。

结束语

综上所示,软基是现阶段公路桥梁工程施工过程中常见的特殊地质情况,它对工程有很大的影响,需要引起重视,制定有效处理措施。截至目前,本工程的软基换填施工已经顺利完成,经检查,软基换填后的稳定性及质量都能达到相关要求,很好的为后续施工奠定了稳定基础,这在很大程度上说明本工程所用施工技术合理可行,值得类似工程参考借鉴,提高软基处理施工技术水平。

参考文献

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