道路桥梁工程软土地基施工研究
摘要
关键词
道路桥梁工程;软土地基施工;措施
正文
引言
随着我国经济社会的快速发展,对道路桥梁的建设需求不断提升,但由于相关工程本身性质的特殊性,在建设过程中其进场会遇到深厚的软土层,如果对相关软土层没有进行有效的处置,则将导致地基出现沉降或者差异沉降过大等现象,对道路桥梁正常的使用功能发挥带来严重的负面影响。
1软土地基的主要特征
1.1含水量较大
软土地基的土质颗粒之间的缝隙比较大,往往含有较大的水分,因此质地比较软,而且稳定性较差。与正常土质相比,软土地基土质颗粒之间除了缝隙较大之外,粉土之间含有大量的负电荷,无法满足城市道路工程的建设需求,粉土之中的负电荷在与空气接触的时候会吸收空气中的水分,进而增大了软土的含水量。含水量较大对于地基的稳定性和安全性会造成很大的影响,因此在软土地基施工前,工作人员往往会结合工程实际情况进行相应的排水措施,以降低软土中的含水量。
1.2压缩系数高
软土地基土质颗粒之间的缝隙比较大,远远大于正常土质水平,所以,软土在承受外界荷载的时候就会产生流动性,甚至会对道路桥梁的安全造成不良影响。从物理学角度来分析,造成这种现象主要是因为软土的压缩系数比较高,具有较强的反弹作用,若施工人员仅用简单的压缩排水方法并没有将其中的水分完全排出,从而对整个工程质量造成不良影响。此外,如果施工人员在施工前未将软土地基处理好,在后期使用过程中发现问题再挖开路面进行修补,不但不能从根本上解决问题,而且还会造成路基整体不稳定的情况,也会大大地缩减道路桥梁的使用寿命。
1.3流变性较强
流变性也是软土的一大特征之一,从本质上来说,流变性与含水量有着密不可分的关系,当软土中的含水量逐渐增大,那么土壤的强度以及硬度也会随之下降,这时若软土再受到外界压力的影响,那么其内部结构就会发生较大的变形,这就是所说的流变性。正因为软土地基具有很强的流变性,所以在施工开始之前需要对软土地基进行相应的加固处理,满足道路工程建设的实际需求。如果在施工前没有充分地考虑到流变性特点,相应的处理技术也没有做到位,那么在工程竣工之后,路基不但要承受到外界车辆荷载的压力,而且还要承受路面结构的压力,久而久之道路的寿命将会大大缩短,甚至会引发凹陷、坍塌等比较严重的后果,给人们的生命财产安全带来极大的威胁。
2软土地基处理方法存在的问题
2.1处理方法不合理
尽管当前进行软土地基处理的方法较为多样,但部分施工过程中并未选择最合理的处置方案,且多数处理工作之中对方案的选择随意性较强,难以实现预期的改善效果。例如,针对饱和软黏土地基在进行处理的过程中,压实和加固的方法适用性不强,但部分单位并没有就具体情况进行合理分析,导致效果不佳且工期和施工成本增加。
2.2质检方法较为匮乏
从目前我国的实际技术水平来看,相关的处置过程中对应的质量检查和控制工作整体开展效果不佳,这种现象主要是因为相关单位在检查技术方面没有进行合理更新所导致的,在后续的工作之中有必要强化质检工作的开展质量。
3常见的软土地基处理技术
3.1垫层技术
垫层法包括换土垫层法、换土加筋垫层法及加筋碎石垫层法。垫层法适用于淤泥、淤泥质土、冲填土等软弱地基的浅层处理。采用垫层法处理软基时,垫层厚度一般不小于0.5m,且不宜超过3.0m。
3.2排水固结技术
排水固结法适用于饱和软黏土(如沼泽土、淤泥及淤泥质土、水力冲填土等)、有机质黏土的地基处理,不适用于对沉降要求较为严格的重要建筑或管线。排水固结法的排水系统由水平排水垫层和竖向排水体构成,主要起改变地基原有排水边界条件、缩短地基孔隙水的排水距离、加速软土地基固结过程的作用。当软土层较薄且靠近地表或土的渗透性较好、施工期较长时,可仅在地面铺设排水垫层,不设置竖向排水体。
3.3抛石挤淤技术
抛石挤淤法适用于常年积水的洼地,排水施工困难、表土呈流动状态、厚度较薄、片石能沉达底部的泥沼,以及厚度小于3.0m的软土路段,尤其适用于石料丰富、运距较近的地区。采用抛石挤淤法施工的地基需要一定的沉实稳定时间,宜修建过渡式路面,但不宜用于快速路和主干路的地基工程。
3.4强夯技术
强夯技术具有设备简单、施工效果显著、施工时间短等优点,是目前国内施工普遍采用的一种软土施工处理方法。该技术的应用可以让15~45t的物体自由下落,在坠落时将重力转化成动能,在落地的一瞬间,冲击波就会带着音波向四面八方扩散。部分动能因为与软弱的地基产生了摩擦,转化成了热量,大部分动能都集中在了软弱的地基上,再进行加固,可以让原本松软的地基变得更致密,增强软土的整体强度。但该技术并不适用于高饱和度、黏性土质的软黏土基础,也不适用于施工过程中淤泥质的软土地基。
4道路桥梁工程软土地基施工质控控制措施
4.1做好施工前的准备工作
为了实现对相关软土地基的有效处理,在施工之前工作人员需要进行有效的施工准备,为后续的施工过程奠定坚实的基础。具体落实阶段,首先需要针对工程的施工图纸、施工规范进行汇总,并详细地研究对应工程的特性和土壤检测报告等。同时也需要进行合理的施工组织设计工作,完成对施工大纲的编制。其次,在进行软土地基处理的时候,需要应用到大量的原材料和设备,施工人员需要对材料和设备进行详细的检查,确保材料质量合格以及机械设备的状态相对良好。
4.2软土地基处置质量的检查
相关单位应当对具体的施工质量进行检查,确保整体施工质量能够满足设计需求。质量检查过程中,主要包括对处理后地基的观测与分析、对沉降变形量的测量等工作。实际操作阶段,首先需要进行合理的监测点布置,一般而言,在检测点布置的时候需要确保不同监测点之间的间隔在50m范围之内,并按照施工要求进行对应观测元件的埋设,以获取对应的数据。实际检测过程中,相关元件的数据获取可能受到多种因素的共同影响,而为了避免影响,需要根据具体的地形地貌合理进行设置。在沉降变形测量的过程中,需要对各类观测资料进行系统性的收集,并将其录入到计算机系统,在计算机上进行检查和确认。资料整理过程中,所需整理的资料包括沉降观测资料表、标石、标志规格和埋设图、观测记录本等,准确地对这些资料进行收集和应用,有助于提升检测效果。
结语
道路桥梁工程施工过程中,软土地基的存在将会对道路桥梁的整体安全性和稳定性带来负面影响,因此在施工之中需要相关人员对实际情况进行充分的掌握。当前进行软土地基处置的措施已经较为多样,施工过程中可以通过采取合理的方法,来实现对软土地基的有效改良,同时在完成处置之后,也有必要对相关的改良质量进行监测,避免其在后续出现其他问题。
参考文献
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