道路桥梁施工中的软土地基的处理技术分析

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张舒宁

浙江国迈建设集团有限公司 浙江绍兴 312000

摘要

在现代社会不断发展的进程中,国内汽车数量逐年攀升,进而对于道路桥梁工程有了更大的需求,道路桥梁施工项目数量大幅度增加的同时,软土地基这一地基型式屡见不鲜,为此,道路桥梁施工中的软土地基处理技术的应用至关重要。


关键词

道路桥梁施工;软土地基;处理技术

正文


引言

我国社会持续发展中,道路桥梁施工工程数量增多,成为社会基础设施建设中十分关键的构成部分,直接关乎人们生活品质。但是,道路桥梁施工过程中容易遇到软土地基,承载力不符合要求,含水率较高,若未能有效处理,将会对整个工程建设质量产生较大影响。因此,对道路桥梁施工中软土地基处理策略进行分析具有十分重大的现实意义。

1软土的特性及其对路基施工的影响

软土的高压缩性、低强度、高含水量、触变性、流塑性及低渗透性等特性,导致在软土地基上施工时,路基容易出现较大的沉降和不均匀变形,从而影响道路桥梁的稳定性和使用性能。软土的高孔隙比和含水量使其在荷载作用下容易产生显著的压缩变形,导致路基沉降量大,这不仅影响道路桥梁的平整度和舒适度,还可能导致道路桥梁结构的损坏。软土的低强度特性意味着它难以承受重载交通带来的压力,容易造成路基的破坏和变形,这要求在施工过程中采取加固措施,如添加桩基或使用土工格栅等,以增强路基的承载能力。软土中的高水分含量会影响土体的凝聚力和内摩擦角,降低土体的强度和稳定性,需要采取适当的排水和干燥措施。软土在受到扰动后,其结构会发生变化,强度和刚度会降低,这种触变性会影响施工过程中土体的稳定性,增加施工难度。在一定的应力条件下,软土可能会表现出流塑性,即在剪切应力作用下发生连续的变形而不增加剪切应力,这会导致路基的不均匀沉降,影响道路桥梁的平整度和使用性能。

2道路桥梁施工中的软土地基的处理技术

2.1排水固结法

排水固结法是一种常用的软土地基处理方法,包括堆载预压、真空预压等,这两种方法都能加速地基土的排水,从而达到固结、提高强度的目的。堆载预压法是适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏性土地基的地基处理方法。其作业流程为:平整场地,铺设水平排水板,打竖向排水,堆载预压,加载全过程监测,卸荷,质量检验和工程验收。为缩短排水距离,提高固结效果,在预压施工中采用竖向排水,如砂井、塑料排水带等。真空预压法则适用于需要快速加固的软土地基,其作业流程为平整场地,铺设水平排水垫层,打设垂直排水体,埋设排水管,挖封闭沟,铺设密封膜,安装抽真空装置,抽真空预压加固土层。由于膜下负压的存在,使地基有效应力增大,从而加速地基的排水和固结。根据《建筑地基处理技术规范》,采用排水固结法施工前,必须对地基土的性质、厚度等进行详细调查,才能采取合理的排水固结法。在施工过程中,要严格控制排水孔间距、排水深度、预压荷载大小及加载速度,保证处理效果达到设计要求。

2.2换填加固技术

换填加固技术主要是使用设备将地基中强度不足的软土挖出,随后回填一些强度较高且可压缩性较低的材料并夯实,通过这样的方式提高地基的抗变形及承载力。换填加固技术操作难度较低,是当前道路桥梁工程软土地基处理过程中使用较为频繁的技术之一。但是该技术也存在着一定的局限性,通常换填加固技术会应用于5m深度左右的浅层软土的加固施工中。除此之外,换填加固技术能够很好地处理一些区域性特殊土,如膨胀土地基、湿陷性黄土地基及季节性冻土地基等,都能够很好地解决这些地基中存在的不足,保障后续道路桥梁工程项目的高质量运行。在使用换填加固技术进行市政项目软土地基加固施工前,施工单位需要详细勘探现场地质情况,明确了解软土地基的构成及分布,以此为基础确定垫层厚度、宽度及承载力等各项参数要求,并且还应合理选择垫层材料及施工设备。在使用换填技术进行加固时,应采取由下到上的逐层铺砂、逐层压实的施工方法,在下层密实度达到设计标准后才能够继续上层施工。需要注意的是,在使用机器设备开挖基坑作业时,应由工人亲自对底部50cm以内的土层进行清理,避免出现超挖等问题,影响地基底部土层的强度。

2.3挤密法

挤密法本原理是通过挤压软土中的孔隙水和空气,使土体发生固结和压缩,达到加固路基的目的。挤密法通常适用于土体压缩性大、液限和塑性指数较高的软土地区,尤其是在地基承载力不足或沉降过大的情况下,具有较为显著的工程效果。挤密法的具体技术措施包括动态重锤法、振动法和震击法等,这些方法通过不同的力学作用机制实现土体密实化,具有较强的适应性和灵活性。在动态重锤法中,通常通过大型重锤反复下落,传递动能给地基土层。这种方法适用于中等深度的软土处理,通过动态荷载激发土体的密实反应,使软土颗粒重新排列,从而使土体结构更加致密。此法不仅能够有效提高土体的密度,还能够促进地下水的排出,从而加速固结过程。振动法则通过高频振动装置产生的振动力作用于土体,使其发生快速的颗粒运动与密实。在施加振动力的同时,水分通过振动作用被挤出,导致土体体积压缩和孔隙减少,从而增强土体的强度和承载力。振动法特别适用于深层软土的加固,具有较好的深度适应性。震击法则利用高频冲击波来作用土体,通过冲击波的传播,使土粒快速重排,并促使土层内的水分排出,从而达到加固土体的效果。此法通常适用于较为松软的土层,可以显著减少土体的沉降并提高其密实度。

2.4加筋处理技术

加筋处理技术包含多种施工方法,并且适用于多种工程情况。比如,加筋土法,在人工填土的路堤、挡墙结构具有良好的适用性。在实践中,主要将抗拉能力强的拉筋合理埋置在土层内,使得其和土体有机融合,增强土体的稳定性;土层锚杆法,在边坡稳定、基坑围护支护、地下结构抗浮等多种工程情况中应用效果较好;树根桩法,在软弱粘性土、杂填土地基中适用性较好,主要是在地基内合理设置细桩,形成相似于树根状的群桩,提高软土地基处理效果。施工人员在实践操作中,应结合道路桥梁工程的现场条件和建设要求等,制定完善的材料铺设方案,发挥该技术在软土地基处理中的最大应用价值。此外,该技术应用中,施工人员还可以选择适宜的土工合成材料,发挥材料的优势,掺入软土地基,增强其安全稳固性。此外,施工人员应立足实际,将加筋处理技术和其他软土地基处理的先进技术进行灵活组合,实现技术的优势互补,更加高质高效地处理软土地基,使得道路桥梁地基十分稳固,为后续各项施工工作安全、有序开展提供有力的支撑。在实践中,施工人员应科学处理砂石垫层、土工格栅,提高地基的抗压性能,并详细检查铺设材料的有效性,在完成第一层土工格栅的铺设工作之前,保证材料符合软土地基处理的各项标准要求。

结语

综上所述,软土地基处理技术在道路桥梁工程建设中占有举足轻重的地位,其应用效果直接关系到整个工程的安全、质量和长期效益。深入分析软土特性,合理选择并优化应用策略,不仅可以解决软土地基面临的诸多难题,而且可以显著改善地基承载力,保证市政设施的稳定和耐久性。随着技术的不断进步和创新,软土地基处理将向绿色环保方向发展,为城市基础建设提供更加有力的支撑。

参考文献

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