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桥梁施工中软土地基施工技术及注意事项分析

2020-11-28陈彦莉

建材发展导向 2020年3期
关键词:抗剪软土路基

陈彦莉

(山东省滨州公路工程总公司,山东 滨州 256600)

由于我国地理比较复杂,在施工区域内桥梁建设所面对的地理环境是非常复杂多变的。在地基类型中主要分为硬土地基和软土地基。硬土地基在施工过程中困难比较小,但软土地基是一种基础构成复杂的类型,在施工过程中会对桥梁的安全有直接影响桥梁施工质量和软土地基有直接关系。

1 软土地基的概念

1.1 软土地基定义

我国公路行业规范对软土地基的定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层,多数含有一定的有机物质。由于软土强度低,沉隐量大,往往给道路工程带来很大的危害,如处理不当,会给公路的施工和使用造成很大影响,软土路基处理的目的是提高该段公路路基的稳定性和承载能力。

1.2 基本特点

1) 高压缩性:软土由于孔隙比大于1,含水量大,容重较小,且土中含大量微生物、腐植质和可燃气体,故压缩性高,且长期不易达到稳定。在其它相同条件下,软土的塑限值愈大,压缩性亦愈高;2) 抗剪强度低:因此软土的抗剪强度最好在现场作原位试验;3) 透水性低:软土的透水性能很低,垂直层面几乎是不透水的,对排水固结不利,反映在建筑物沉降延续时间长。同时,在加荷初期,常出现较高的孔隙水压力,影响地基的强度;4) 触变性:软土是絮凝状的结构性沉积物,当原状土未受破坏时常具一定的结构强度,但一经扰动,结构破坏,强度迅速降低或很快变成稀释状态。软土的这一性质称触变性。所以软土地基受振动荷载后,易产生侧向滑动、沉降及其底面两侧挤出等现象;5)流变性:是指在一定的荷载持续作用下,土的变形随时间而增长的特性。使其长期强度远小于瞬时强度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。因此,用一般剪切试验求得抗剪强度值,应加适当的安全系数;6) 不均匀性:软土层中因夹粉细砂透镜体,在平面及垂直方向上呈明显差异性,易产生建筑物地基的不均匀沉降。

2 软土地基对公路工程施工产生的危害

1) 路面沉降:公路在使用的过程中出现路面沉降的情况,其重要的原因就是软土地基长期的车辆碾压下,或受到地下水的冲刷和侵蚀,很容易发生水土流失,使得地基结构的稳定性受到影响出现沉降问题。

2) 强度与稳定性下降:在公路工程的施工中,软土路基的抗剪强度不足,无法承受路堤以及路面外荷载的时候,就会导致软土路基出现剪切破坏性问题,这样就会诱发路堤塌方、失稳以及桥台破坏等情况。

3) 引发安全问题:在公路施工的时候,软土地基出现的问题是比较常见的,如果没有采取妥善的方法进行处理,必然会使路基出现倒塌的情况,从而引发严重的交通事故。

3 公路施工软土地基施工技术

3.1 深层水泥搅拌桩施工技术

在公路施工过程中采用深层石灰搅拌桩技术来改善土质,让软土地基整体结构能够实现固化。主要运用于一些对塑形要求较高的软黏土地基。在施工前需要对地质进行综合考察,合理的制定出深层石灰搅拌桩施工方案,需对石灰以及水泥的掺入量进行准确地计算。

3.2 换填处理法

换填处理是非常关键的一种技术手段,在实际的应用环节中需要对路基承受的压力进行确定,在此基础上,对路基换土的具体深度进行有效控制。可选择稳定性好,强度高,耐腐蚀性强的材料,与软基相适应,替换软土路基中的软浅层土层,然后采用适当的方法进行夯实处理,提高软基的坚固性。

3.3 灌浆法

有效确保渗入土的孔隙,或者将浆体进行压缩有效融入到相关的钻孔中,利用浆体形成的压力使土体得到进一步的挤压,然后实现上抬,以此来充分达成加固效果。这种方法在很大程度上解决砂土、砂砾石、湿陷性黄土及饱和粘性土等类似地基问题。

3.4 强夯技术

运用较强的夯击力度,以有效加固土壤。在实际施工之前,一定要深入了解软土地基的实际情况,湿陷性黄土地主要选用强夯技术,强夯技术不适用于流动性较大的淤泥类土壤。因此,强夯技术对其的适用条件高度重视,为预防出现变形,必须将施工细节处理好。

3.5 排水固结法

加快软土地基中水分的析出,从而降低软土地基的水分含量,提高地基质量。在应用的过程中需要设置排水系统和加压系统,针对软弱的黏土层,在其上设置加压系统,并辅之以排水系统,在加压系统的作用下,软土地基的孔隙会逐渐缩小,而水分则会在排水系统的作用下排出,使软土地基的土壤迅速固结,增强地基的抗剪性和强度。

3.6 高压喷射注射技术

对于公路施工中的软底地面施工,高压喷射注射技术的优势很明显,提高了软土地基的稳定性,增加软土层的密度,使公路路基结构具有更好的效果。

4 软土地基施工应注童事项

在软土地区修建桥梁,首先应对地质、水文状况进行详尽的勘察,查明软土的地质及工程特性,掌握全面的、翔实的第一手资料,这是正确设置桥跨、选择适当结构类型的首要条件。软土地基的强度、变形和稳定是工程中必须全面充分注意的问题,是造成桥梁产生过大或差异沉降、位移、倾斜、开裂和失稳等严重损坏事故的主要原因。

5 结语

软土地基的稳固性直接关系到整个工程的质量。实际在开展施工的时候,妥善应用施工技术,能够有效提升公路质量,更好的为人们及社会的发展提供重要支持。

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