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道路橋梁施工軟土地基施工技術應用

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道路橋梁施工軟土地基施工技術應用

摘要:道路橋梁施工中經常遇到軟土地基,地基處理質量直接關系到道路橋梁的最終質量,為避免軟土地基對道橋穩(wěn)定性產生影響,文章介紹了軟土地基的基本特點,總結了在道路橋梁施工中可能出現(xiàn)的問題,并提出了具體的施工技術方法,旨在保障我國道路橋梁施工的質量能夠滿足當前人們的出行需要,為我國交通運輸?shù)陌踩l(fā)展提供助力。

關鍵詞:道路橋梁;軟土地基;施工技術

在道路橋梁施工過程中,若施工人員沒有全面測評軟土地基的質量就直接進行工程施工,會因地基承載力較低、滲透水能力不達標、壓縮性較差、黏稠度過高等問題對道路橋梁的整體安全性與穩(wěn)定性造成威脅。因此,在實際施工過程中,施工人員必須依據軟土地基的實際情況,采用有針對性的方式對其進行處理。

1軟土地基的特點

在當前道路橋梁施工過程中,軟土地基是一種較為常見的地基類型,土壤含水量高、滲透性差以及抗剪性弱等是軟土地基的基本特點。(1)含水量高。軟土地基最主要的問題就是其土壤含水量高,一般情況下,軟土地基中土壤含水量超過20%,并且一些地區(qū)的軟土地基含水量還有超過70%的情況。(2)滲透性差。與其他類型的土壤相比,軟土凝聚速度較慢,滲透性較差,并且大部分軟土土壤中包含了大量的有機質,軟土地基在受到擾動時極易產生氣泡,在降低地基滲透性的同時強度也會相應降低。(3)抗剪性弱。一般情況下,黏土較其他土質的抗剪性弱,并且存在不均勻的情況,不同部位軟土地基抗剪差異較大。

2軟土地基在道路橋梁施工中的危害

受軟土地基內部結構較為松軟、土層之間縫隙較寬、含水量較高等因素的影響,在道路橋梁的建設過程中,若施工人員未對軟土路基進行有針對性的處理,必將對道路橋梁的質量造成影響。首先,受軟土地基土層中水分不斷蒸發(fā)、土壤顆粒間隙不斷加大的影響,地表沉降將會成為軟土地基質量的主要危害。對當前道路交通事故的發(fā)生原因進行統(tǒng)計可以了解到,北京、大連、哈爾濱、深圳等地因地表沉降造成的安全事故頻繁發(fā)生,不僅對當?shù)亟煌ㄔ斐闪瞬焕绊懀瑖乐氐倪€對人們的生命財產安全造成了威脅。其次,由于軟體地基本身的性質偏軟,在施工過程中,若工作人員沒有對其進行相應的處理,那么地基的承載將不能滿足道路橋梁的施工要求,若直接在軟土地基上進行施工,則會導致上層建筑長期處于失穩(wěn)狀態(tài)。再次,未經處理的軟土地基隨著時間的推移可能會產生各種縫隙,受自然降水或者地下水上漲等因素的影響,軟土地基產生的縫隙會被水填充,進而在自然狀態(tài)下產生凸起,而在車輛經過后水分被擠出又會出現(xiàn)下陷的情況,以至于形成彈簧土基礎,影響道路行駛舒適性。最后,由于軟土地基抗剪能力差,地質不均、承載能力不一致,易造成道路橋梁不同路段的不均勻沉降、裂縫等危害。我國的國土面積較為廣闊,不同地區(qū)受當?shù)貧夂?、水文等條件的影響,其軟土狀況也有所差別,因而需要施工人員根據不同地質情況采取有針對性的處理方式。若不能對施工地點的土壤情況進行細致調查,仍沿用其他地區(qū)軟土地基的處理方式,可能會降低該地區(qū)軟土地基施工的有效性,阻礙后續(xù)施工的順利開展。

3軟土地基施工技術在道路橋梁施工中的應用

地基作為道路橋梁的基礎,其質量直接關系到后續(xù)施工開展的順利與否,因此,在正式開始施工之前,施工人員需要做好軟土地基的調查,并結合當前各類軟土地基施工技術手段,解決施工現(xiàn)場地基中存在的一些問題,從而保障道路橋梁的質量安全。

3.1排水固結技術

在進行軟土地基施工之前,施工方首先需要安排專業(yè)的土質勘查人員對施工地點的土壤條件進行實地勘察,詳細記錄施工地點的水文、土質等信息,并將記錄的數(shù)據信息進行匯總,上報至道路橋梁工程設計部門,由設計部門依據數(shù)據信息制訂合理的施工方案。一般情況下,若在道路橋梁地基施工的過程中發(fā)現(xiàn)施工地點存在地表水,那么處理這處軟土地基的主要方式為應用固化劑,固化劑的一些成分能夠與施工地點土壤中的水分發(fā)生反應,形成固定結構的結晶水并附著在土壤中。這種軟土地基的處理方式較為簡單,并且可以有效改善土壤的結構,為后續(xù)道路橋梁施工提供便利。

3.2砂墊層技術

在當前軟土地基施工的過程中,對于部分土層土壤厚度較小、排水性相對較好的地段,施工人員一般可以采用砂墊層技術對地基進行處理。施工人員要盡量將砂墊層的厚度控制在20cm左右,在抬高排水面高度、加快地基排水速度的同時,可以為后續(xù)地基形態(tài)固定以及后續(xù)施工的開展打下良好的基礎。需要注意的是,在采用砂墊層技術開展軟土地基施工處理的過程中,施工人員需嚴格控制墊層材料的質量。一般情況下,為提升砂墊層的固結效果,砂墊層中粗砂的含沙量要小于5%,以便提升后續(xù)地基施工的效果。

3.3注漿技術

若現(xiàn)階段將地基剖面分成不同的薄層,并且每層的厚度小于0.4b(b為基礎寬度),計算基底凈壓力的公式為:式中:p為基礎總荷載;γ為基層以上土的平均重量;H為基礎深埋。面對當前部分軟土地基中存在較多縫隙的情況,根據公式(1)可知,若基底的凈壓力不夠穩(wěn)定,可能會導致出現(xiàn)道路橋梁質量較差的情況。為解決上述問題,施工人員可以采用注漿技術,此技術的工序為鉆孔→灌入封閉泥漿→插入塑料套管→放入注漿芯管→劈出脈漿液。通過在土層的縫隙中填筑水硬性凝膠材料,確保土層黏結到一起,改善軟土地基的性質。需要注意的是,首先,為保證地基結構的穩(wěn)定性,在實際開展注漿施工之前,施工人員可以通過在軟土地基銜接處構建隔離水質面的方式,避免地下水對施工的影響,降低地基坍塌、沉降等問題的發(fā)生概率;其次,在進行鉆孔工作的過程中,一般情況下鉆孔的直徑為60~95mm,而鉆孔深度主要由土層縫隙的深度決定;再次,在向鉆孔內放置注射管的過程中,施工人員要選擇直徑小于鉆孔直徑的注射管,并用套管對孔壁與導管加以保護;最后,在將配置好的水泥砂漿注入縫隙的過程中,施工人員需要將水泥砂漿一次注射完成,以便令水泥砂漿可以有效地滲入土壤縫隙中,達到固定土層的目的,進而為后續(xù)道路橋梁的施工打下堅實的基礎。

3.4粉噴樁技術

粉噴樁技術因其具備提升土壤承載力的優(yōu)勢,已經成為當前軟土地基施工技術中較為常見的一種技術。首先,在應用粉噴樁技術之前,施工人員需要仔細勘察施工現(xiàn)場的實際情況,確保施工現(xiàn)場平整且表面不存在雜物;其次,準備噴樁施工所需要的各種材料,開展試樁工作,在此過程中,施工人員要嚴格把控各種原材料的比例,并通過對施工參數(shù)進行多輪測定的方式提高數(shù)據測量的合理性;再次,檢查施工所應用的各項機械設備,維護或更換存在問題的設備,確保后續(xù)施工的有效開展;最后,打穿土層,保證噴粉樁深入土層,使其逐漸成為土層的支撐結構,進而達到提升軟土地基承載力的目的。

3.5垂直排水柱技術

對于黏性較大的黏土地基,施工人員可以在施工過程中采用垂直排水柱技術,在軟土地基中設置一定數(shù)量的垂直排水柱,以加快地基排水的速度,從而提高軟土地基的質量。具體而言,在利用垂直排水柱法提高地基排水效率的過程中,施工人員首先需要依據施工地點的實際情況準備砂井、紙板等材料,之后在施工過程中依據沙井的直徑計算軟土地基沉降數(shù),如果施工人員計算出的數(shù)據與現(xiàn)場施工的需要之間存在差別,則施工人員需要及時改變施工方式,以便使垂直排水柱法的質量滿足施工需要。

3.6加載技術

加載技術因其具備有效提高地基強度、降低地基沉降系數(shù)、提高地基荷載、保證道路橋梁穩(wěn)定性等方面的優(yōu)點,在當前軟土地基施工過程中被廣泛應用?,F(xiàn)階段,在道路橋梁軟土地基施工過程中,預壓加載與填土加載作為加載技術的兩種應用方式適用于不同的軟土地基施工情況。具體來說,相較于填土加載適用范圍相對較廣的情況,預壓加載主要被應用于深度小于0.5m的軟土地基施工中。需要注意的是,受不同地區(qū)軟土地基土質不同的影響,在開展預壓加載工作的過程中所需要的預壓時間也存在差別。為進一步提高地基的質量,相關工作人員需要依照施工地點的實際情況嚴格控制預壓時間。

3.7擠壓技術

擠壓技術同樣是當前軟土地基施工中較為常見的一種施工處理方法,其原理主要是利用樁孔形成過程中對樁間土壤產生的側向擠壓,提高地基的密實程度與承載能力。在采用擠壓法施工的過程中,夯實樁孔主要用的材料是灰土或素填土,因此擠壓法又被稱作灰土樁擠密法,這種施工方法工藝簡單,能夠就地取材,實際施工成本比較低,因此在大面積的軟土地基施工中得到普遍應用。

4結束語

軟土地基是指由淤泥、軟土或者濕度較大的黏性黃土構成的地基,在道路橋梁的施工過程中,若工程的地基是軟土地基,那么工程的質量將得不到有效的保證,因此在當前工程施工之前,施工人員必須對地基的土質進行全方位的測評,在保證軟土地基質量符合施工標準后才能進行后續(xù)的施工。

參考文獻:

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[2]鄒會宗.道路橋梁工程中軟土地基的施工處理方法分析[J].住宅與房地產,2019(6):203.

[3]湯智力.路橋工程施工中的軟土地基處理技術探究[J].工程技術研究,2019,4(14):64-65.

作者:閆偉 單位:中交三公局二公司