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道路桥梁施工中软土地基处理技术应用实践

2020-09-10包红生

交通科技与管理 2020年15期
关键词:软土地基处理技术道路桥梁

包红生

摘 要:随着社会的发展及经济的进步,现阶段我国工业生产及人们生活对于交通运输行业提出了越来越高的要求,使得道路桥梁工程建设越来越频繁,有效的促进了道路桥梁施工技术的发展。在很多道路桥梁的建设施工过程中会遇到很多的问题,其中软土地基属于较为常见的一种,给施工带来了一定的难度及考验,若不采用相应的施工技术将会导致施工后无法预测的沉降、道路桥梁结构受损及较为严重的道路安全事故的出现。施工企业需要采取相应的技术手段,构建完备的施工技术方案,合理应对软土路基带来的施工难题,推动施工活动的有序开展。在道路桥梁施工中应用相应的软土地基施工技术显得尤为重要,为了分析软土地基施工技术在道路桥梁施工中的应用措施,笔者针对软土地基的特点及其对道路桥梁施工的影响进行了分析。

关键词:道路桥梁;施工;软土地基;处理技术;应用

中图分类号:U416.1 文献标识码:A

1 软土地基的特点及其对道路桥梁施工的影响分析

软土地基中的黏土具有大量的沙土,会导致黏土出现固化的现象,且固化的过程中黏土的固化速度相对于软土更快。在软土处于理想状态并存在较大压力时,软土中的土壤固化速度会减慢,加上其中含有大量的有机物会产生较多的气泡,对排水通道产生堵塞的现象,很大程度上降低了土壤的渗透能力,使得水分停留在饱和的土壤环境中,减慢了水分的排出速度,降低了稳定固化的效率。其次,软土地基具有较低的抗剪能力,软土和黏土在很大程度上存在不一样的点,但它们的抗剪能力却极为相似,若软土地基抗剪能力较差会对路基的排水性能产生较为严重的影响,导致其排水能力有所下降,难以保证道路桥梁的施工质量。那么,软土地基对于道路桥梁的施工会产生什么样的影响呢?首先,软土地基会对道路桥梁的路基的压实度产生影响,软土地基中的松散砂和松软土中具有较大的泥炭空隙,使得地基在压实的过程中具有较高的难度。在道路桥梁的施工过程中除了要结合软土地基的特性采用相应的措施进行弥补外,还应有效的压实软土地基,最大程度上保证路桥工程地基的稳定性,确保交通设施的安全性,延长道路桥梁的使用寿命。其次,软土地基对道路桥梁的路面质量会产生一定影响,软土地基会影响道路桥梁施工的稳定性,大多数情况下即使采用后期压实的施工手段也无法很好的提高地基的牢固性和抗压性,一旦道路桥梁工程中出现软土地基垮塌和下陷的现象或由于地下水冲刷导致土层空洞的现象会直接导致垂直方向的剪力、路面硬化和断裂现象的出现,给道路桥梁的行车安全带来严重的影响。最后,软土地基会导致道路桥梁出现路面下沉的现象,软土地基由于压实的难度较大,软土过渡带受到地下水的冲击后出现水土流失的現象,极易导致道路桥梁的路面出现下沉的现象,加上底层强度的差异、软土层下沉程度的不同对于路面质量产生一定的影响,经常出现路面下沉程度不一致的现象,对道路桥梁的使用寿命产生一定的影响。因此,在道路桥梁的施工过程中实施软土地基施工技术显得尤为重要。

2 道路桥梁施工中软土地基处理技术应用

2.1 表层处理技术

软土地基的表层处理技术是增强土体强度、强化内部结构稳定性的重要方式,主要分为四类:一是砂粒垫层技术,通过铺设厚度为0.5 m~1.2 m的砂粒垫层,提高软土地基的透水性,优化排水固结效果。同时,垫层还能对于一些机械设备和装配式构件的承载起到防护作用,防止出现大面积的土质结构性破坏。二是表层排水施工技术,其原理简单概述为软土地基在额外载荷的功效下,慢慢排出孔隙水,使孔隙比降低,造成固结变形。在这个过程中,伴随着土体超静孔隙水压力的慢慢消退,土层有效应力提升,地基抗剪强度相对提升,并使沉降提前完成或提升沉降速率,使得土地强度变化趋于稳定,土质结构成型。三是排水固结法,其主要由排水和加压两方面构成。排水能够运用天然土层自身的透水性,设置砂井、袋装砂井和塑料排水板这类的竖向排水体,提高透水性。四是加压法,其主要方法包括地面堆载法、真空预压法和井点降水法,为加固软弱的粘土,在一定的条件下,可采用电渗排水井点。

2.2 安装桩基技术

安装桩基技术是针对一些淤泥或淤泥土层的软土地基,由于施工过程中的灌注和材料制备等环节导致的泥浆污染现场,桩基底部的沉渣较多,使得桩基强度有限。因此,安装桩基技术的应用就必须克服现实困难,将桩基插入硬土层中,保持稳定性。就桩加固处理方式而言,首先,确保施工场地的平整性,将各种杂物进行清除,对于低洼施工场地,可以应用回填黏性土的方式处理;其次,要选取相应的技术。以强夯处理技术提升土地承载力,由重力机械设备从高空自由落体来打击软土地基的结构,让其破损的内部土层互相挤压,实现快速凝结,互相供力,提升有效承载力,便于桩基安装。强夯技术可以在低成本的条件下提高软土地基的性能,可以广泛应用于道路桥梁施工中。但这种方法在某种意义上有一定的局限性,并且限制条件较多,而且还要考虑相应的安全防护措施。

2.3 排水固结法的应用

为消除软土路基对于公路项目施工的影响,多数施工人员在进行软土路基的施工处理时,主要采用排水固结法,这种施工技术方案,操作难度相对较低,施工成本规模较小,因此具有较强的可行性。其技术原理在于,施工人员通过提前进入施工区域,掌握软土分布、厚度以及透水性等基本情况,在基础上,在软土层中设置相应的排水单元,利用这些排水单元,将软土中积累的水分快速排出到相关区域,这种排水方式,可以达到固结软土的目的,保证软土额定结构稳定性,在一定程度上解决了软土沉降的问题。与传统的排水系统以及加压系统有着明显的差异,排水固结法的应用方式更为多元,充分适应不同场景下的软土处理需求,以应用频率较高的堆载预压法、砂井堆载预压法为例,两种排水固结方案,不借助外力作用的情况下,充分利用施工区域的地形、地质条件,实现软土内地下水的排出。以排水系统为例,在排水系统设计、施工过程中,工作人员充分评估施工区域的土层特点,根据地形的变化,设置排水沟槽,通过在软土区域增加一定的外部压力,使得软土中富集的水分能够快速排出。砂井堆载法则是在堆载预压法的基础上,通过增设砂井的方式,加快整个水分排出的速度,增加软土地基的密实度,改善软土路基的承载能力。在排水固结法应用过程中,为保证实际的应用成效,施工技术人员需要做好软土性状的勘察、记录以及评估工作,以软土的性质特点作为突破口,结合过往的有益经验,选择排水设备,设置排水结构,制定相应的排水固结施工方案。例如从过往经验来看,对软土区域预压强度、预压时间的科学调控,不仅能够提升预压施工的成效,改善排水固结效果,还可以在保证施工成效的基础上,缩短软土路基的施工周期,提升整个施工项目的效率。

3 结束语

在道路桥梁的施工过程中软土地基属于较为常见的施工问题及现象,严重影响道路桥梁的整体施工质量、对道路桥梁的正常使用、使用寿命。因此,在道路桥梁的施工过程中应通过实施软土地基的各项施工技术,如:软土地基的表面处理技术、深层石灰搅拌桩技术、加载的技术强化地基强度等多元化的施工技术最大程度上减少和控制道路桥梁施工过程中出现的问题,最大程度上保障道路桥梁施工质量,减少由于软土地基的影响导致的各类质量问题的出现。

参考文献:

[1]鲁宏振.道路桥梁施工中软土地基处理技术应用实践[J].门窗,2019(24):91+94.

[2]余心饯.道路桥梁施工中软土地基处理技术应用实践[J].门窗,2019(24):288.

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