路桥施工中软土地基的处理策略分析甄龙

路桥施工中软土地基的处理策略分析甄龙

山东万泰工程咨询有限公司山东潍坊261000

摘要:随着我国交通运输行业的迅速发展,路桥工程需求量也逐年增大,而软土地基处理技术作为常用的路桥施工方法,被广泛应用于实际工程之中。事实上,软土地基与路桥工程的稳固性有着密切的联系,若处理不好软土地基,则会给路桥施工埋下诸多安全隐患。一般情况下,软土地基有诸多处理方法,其选择也具备一定的灵活性,这也需要工程技术人员认真勘察现场地质条件和施工环境做出科学合理的选择。这一方面需要需要工程技术人员熟练掌握软土地基施工的有效方法,在借鉴优秀经验的基础上结合工程实际情况,提高路桥实际施工的整体技术水平。另一方面,这也需要施工单位和施工技术人员提高自身责任意识,确保施工的安全情况,从而确保工程的安全进行。

关键词:路桥施工;软土地基;处理策略

1、软土地基概述

软土指的是在静止或者流水的条件下以小颗粒为主要成分构成的沉积物,软土中半径小于0.05mm的微粒占土壤总重量超过一半的比例。软土的性质与它的成层构造、沉积年代、成因类型有着密切关系。路桥建设在我国发展的速度越来越快,但是在路桥的建设中不可避免的会遇见软土层,而对软基进行不恰当的操作将会造成许多问题,比如路堤不稳、路面开裂、沉降过大(如图1显示的路面破坏);路基的中心沉降过大会造成路桥的不平衡;桥台同路基的沉降会造成桥头错台等,影响路桥的质量。因此,在路桥建设中对进行软土地基处理方法的研究,对于社会来说是非常重要的。因此,不同的软土地基应当根据工程实际环境和情况,进行认真勘察和有效处理,选择最为合适的处理方法。在路桥施工中,软土地基处理应当考虑土层形状及地质特征等多种内外在因素,以确保路桥路基的承载能力达到合格标准。

2、处理软土地基应遵循的原则

2.1遵循经济性原则

当施工人员对软土地基进行处理时,必须一同考虑最终的处理结果,这样就会有一个大体的经费预算,从而制定一个最经济、最科学,或说是最有效的方案,这样做有利于降低成本,从而给整个施工企业带来最大的经济效益。

2.2遵循可靠性原则

在对软土地基进行处理的时候,相关的施工人员和技术人员需要知道的是,即便是竭尽全力的去处理软土地基,沉降的现象在处理完成后是不能完全的消除的,消除的可能性近乎于零,根据本人多年的处理经验,即使在路基的处理过程中采用一切的办法,地基的沉降仍然是存在的,但是只要在操作之后进行可行的修补,还是合理有效地解决掉路基沉降的现象。所以说,在路桥的地基处理的施工过程中,必须对软土地基采用合理有效的方法进行处理。

3、对软土地基处理时应该考虑的因素

3.1道路形状

在公路施工的过程中,由于路堤设计的高度与宽度直接影响运用何种施工处理的方法,所以必须率先考虑它们。比如在采用换填法的时候,宽而低的路堤容易发生局部的破坏;与之相反的窄而高的路堤下面则易被换填。若设计高度大而稳定时容易出现危险,此时采用压重法就受到限制。还有,越宽越高的路堤,地基产生压力球的根部就越深,更容易引起深处粘土层的沉降。

3.2路堤形状

在路桥建设时,应充分考虑道路的安全性。为路堤选择一个良好的建造位置能降低路桥的危险系数。除此之外,施工方法的选择也受到路堤的高度和宽度的影响。如果建设又高又宽的路堤则会增大地基的压力,从而导致粘土层的扭曲变形或是粘土层的不断下降。

3.3施工周围的环境影响

公路施工中要考虑众多的环境因素,例如周围环境中产生的噪音、地下水的变化等。在某些特殊的环境中,还有一些特殊因素会对施工产生影响。如在地基特别软弱时,如果是高度较高的路堤,则会引起施工周围地基的沉降或隆起。为了避免类似这种情况的现象发生,需要考虑控制剪切变形的方法,如果有时这种方法不能实行,就需要考虑运用高架构造来代替路堤去解决因为环境因素带来的阻碍。

4、软土地基在公路路桥施工中的处理方法

4.1排水固结法。排水固结法是通过布置竖向排水井,改善地基排水条件以及采取加压、抽气、电渗和抽水等措施,来达到加速地基土的固结和强度增强的目的,进而提高地基土的稳定性,并且提前完成沉降。排水固结法分为堆载预压法、真空预压法、降水预压法以及电渗排水法四种方法。

4.2换填法。换填法是对应于浅层软土地基的处理方式,首先将基础底部之下不太深的处理范围内的软弱土层挖去,继而用质地坚硬、具有较高强度、较高稳定性以及抗侵蚀性高的砂土、片石、素土、砾等去分层换填。与此同时,利用人工或者机械方法对表层进行压、夯、振动来处理土工合成材料,从而满足工程要求的全过程。

4.3垫层法。在路堤底部铺上一层比较薄的砂层,能够提高地基的承载力,降低沉降量,加速软弱土层的排水固结,同时起到调整不均匀地基的刚度的作用,防止冻胀。垫层材料一般选用砂和沙石垫层材料,素土垫层材料,灰土垫层材料以及碎石和矿渣垫层材料等。其中砂垫层法最为常见,在软土地基上铺设0.5cm~1.2cm左右的砂垫层,可以达到巩固软土层的效果,从而使砂垫层起到上部排水层的作用,确保路基的强度以及稳定性。

4.4挤密压实法。挤密压实法的原理是采取相应的手段,通过振动、挤压等方式使地基土体孔隙比减小,进而提高地基强度。(1)土(灰土)挤密桩处理软土地基在国外20世纪30年代开始使用土或者灰土来处理软土,而在我国50年代中期开始在西北地区开始试验,70年代初期则在我国黄土地区得到了广泛使用。其原理则是生石灰吸水消解经过化学反应之后膨胀,桩间土脱水,桩周围的土经挤压过后,土壤的密实度逐渐增强,从而提高了地基强度,进而达到满足工程要求的地基承载力度。此类方法适用于处理加固地下水位以上的湿陷性黄土、素填土与杂填土以及含水量较高的软土。这种方法能够很好地缩短施工工期,同时又能就地取材。(2)强夯法处理软土地基。强夯法又名动力压实法,这种方法是将重锤反复提到高处并且使其自由下落夯机地基,从而达到提高地基强度和降低压缩性的目的的一种方法。在我国,70年代后期就已经开始引进这项技术,并且取得了良好的效果,进而在全国大范围内进行推广。80年代中期,我国运用强夯法对填海地基进行处理取得成功后,逐步在沿海地区推广应用,并且取得了骄人的经济以及社会效益。就目前而言,强夯法对于除不适用于厚层淤泥质以及淤泥之外,对于某些种类的软土强夯法仍是不错的方法。除此之外,软土的土层性质也尤为关键,强夯法的加固效果取决于地基土的渗透程度,因此必须创建排水通道。

4.5化学加固法。(1)搅拌桩法。利用水泥或者其他材料作为固化剂的主剂,并且利用特制的深层搅拌机械,在地基深处,将软土以及固化剂进行强制搅拌,通过软土与固化剂之间产生的一系列物化反应,从而形成坚硬拌和柱体,与原来的地层融为一体,起到复合地基的作用。(2)灌浆胶结法。利用液压、气压以及其他电化学原理,将某些能固化的浆液注入各类介质的空隙之中,从而起到改善地基的物理力学性质的作用。

4.6土工织物加固法.运用土工合成材料处理公路软土地基。土工合成材料是指以人工合成的聚化物作为原料而制成的各类产品,能够放置于岩石亦或是其他工程结构的内部、表面或者各结构层之间,具备防渗、排水、过滤、隔离、加筋等多种特性,是一种保护和加强岩土的新型岩土工程材料。

4.7软土地基处理的新技术。(1)水泥粉煤灰碎石桩。这类技术主要是将碎石、石屑、粉煤灰渗入适量的水泥和水拌和而成,具有良好的和易性。(2)高压水切割消淤。这种技术是通过高压喷射水枪沿水平方向切刮浮泥,形成泥浆后,再通过泥浆水泵抽至堆放低洼处。(3)劈裂注浆技术。在岩石或者是土中注浆,能达到改善岩土力学与渗透性的效果。

5、结束语

随着交通建设工程数量的不断攀升,其工程整体质量也成为关注的焦点,路桥工程作为交通工程的关键组成部分,其重要性不言而喻。在路桥实际施工中,软土地基处理作为施工的重点环节,具有一定的难度,也为路桥施工提出了更高的要求和标准。只有不断提高软土地基施工的技术水平,才能够在确保路桥工程的施工质量的同时,确保工程整体安全系数,从而保障工程的实际经济效益,

参考文献:

[1]杨玉春.探析路桥施工技术对软土地基处理方法[J].时代农机,2015,01:234~57.

[2]张琦.路桥工程在软土地基施工的技术要点[J].黑龙江科学,2014(1):238.

标签:;  ;  ;  

路桥施工中软土地基的处理策略分析甄龙
下载Doc文档

猜你喜欢