APP下载

道路桥梁施工中对于软弱地基的处理

2014-11-24施晓龙

建材发展导向 2014年6期
关键词:孔内夯法管桩

施晓龙

摘 要:随着我国社会经济的快速发展,对于交通运输业的需求越来越高,对于桥梁道路施工也越来越重视。而我国由于地域广阔,地质的差异明显,在许多地区有着非常广泛的软土分布,这给桥梁道路施工带来了极大的不便。

关键词:道路桥梁;软弱地基;地基处理

软弱地基系指道路桥梁地基是由冲填土、杂填土、淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土层构成的,由于软弱地基中具有非常高的含水量,其承载力也较低,在荷载作用下滑动或固结沉降等问题极易出现,这使得在大型桥梁、高路堤、大量的涵洞、通道等处的道路桥梁施工安全不能得到保证,软弱地基会对其造成一定的危害。所以,在道路桥梁施工中,对软弱地基的处理非常关键。

1 道路桥梁施工中软地基处理的目的

道路桥梁施工中软地基处理的目的就是改善地基的渗透性质或者变性性质,从而提高地基的承载力,减少不均匀沉降和基础的沉降,降低软弱地基的压缩性,保证地基的稳定。对于软弱地基的处理通常采取人工的方法进行处理,主要从以下几个方面对软弱地基的性质进行改善:(1)减少或者消除膨胀土的涨缩性和黄土的湿陷性。(2)地基的振动特性得到改善,使抗震性能得到提高。(3)要对地基的透水特性得到改善。(4)要使地基的抗变形特性得到提高。(5)通过提高土体强度来改善剪切特性。

2 道路桥梁施工中对软弱地基处理的常见方法

2.1 管桩加固法。管桩加固主要是通过现场灌注钢筋混凝土管桩完成的,这种管桩主要是利用大直径长螺旋现浇薄壁筒桩钻机和现浇混凝土薄壁管桩机制成的,是当前桩基工程中一种较新的桩型。利用桩筒的内壁和土体相互结合,使整桩和土体的摩阻力得到加强,进而提高了单桩的承载力。其优点是:成桩质量好、高效快速的施工、较好的耐久性和经济性、承载力高、对多种土层都适用,并且还具有保护环境的意义。

2.2 塑料排水板加固法。使用塑料排水板对软土地基进行加固,是一项道路桥梁施工中一项较新的工艺与处理技术,具体是用机械在软土层中插入不同深度的塑料排水板,之后再利用预压荷载的作用,沿着塑料板使软土地基内的水份向上渗入到砂垫层中,实现软土地基加固的目的,进而使地基的整体承载力得到提高。近几年来,塑料排水板加固法在水上工程中得到了越来越广泛的应用,同时其打设深度也越来越深。这种该方法具有低造价、效果好、施工简单的优点,而且其具有较为成熟的经验。

2.3 加筋技术。目前,《公路加筋土工程设计规范》和《公路加筋土工程施工技术规范》是施工中加筋所要遵循的规范要求。对软弱地基的加筋处理是指是指将土工合成材料或钢筋混凝土带、尼龙绳、钢带、钢条、等铺设在人工填土的路堤或挡墙内;或把土锚或土钉、碎石桩、树根桩等打入边坡内。通过这种方法得到的人工复合土体,能够具有很强的抗压、抗拉、抗弯和抗剪作用,能够使地基承载力提高、沉降减少,而且能使地基稳定性得到极大的加强。

2.4 动力固结法。动力固结,又叫做强夯法,通常是使9~30t 的重锤在9~20m的落距内砸下,施加给地基土一个极大的冲击,使地基土中形成冲击波和动应力,压密、振密地基土,使地基土得到加固,使其强度提高,对砂土的抗液化条件进行改善,并且使湿陷性黄土的湿陷性得到消除。

2.5 水泥粉煤灰碎石桩法。水泥粉煤灰碎石桩法也就是少量水泥、粉煤灰、碎石,加水进行拌合,利用长螺旋钻管内泵或者振动沉管打桩机具制成粘结度较高的桩,通过褥垫层使桩和桩间的土形成复合地基。目前,很多工程在施工的过程中通常采取粉煤灰由水泥进行代替,也就是素混凝土桩,强度等级一般是C10-C20最为合适,不能过高。通过大量的实践证明,保证CFG桩质量的前提下,要注意选取合适的施工工艺,能够使工程的需要得到满足,能够得到很高的承载力。

2.6 孔内深层强夯法。孔内深层强夯法是我国地基处理技术在国际上拿到了尤里卡金奖,也是在国际上拿到的唯一金奖。这种方法就是采取首先在地基内成空,然后在孔内放入重锤,分层填料后强夯或者边加料边强夯。孔内深层强夯法与其他技术相比存在着不同的地方:孔内深层强夯法也就是地基深处的强夯是通过孔道进入的,自下而上利用异型重锤对填料进行强挤密、超压强、高动能的进行强夯作业在孔内深层进行,使孔内的填料对桩周土进行加固挤密同时沿竖向深层压密固结,对于不同的土质,要选取合适的工艺使桩体获得托盘状、扩大头、串珠状,有利于桩与桩之间增大摩阻力,桩间土的紧密咬合程度增加,承载力得到提高,地基通过处理刚度较为均匀;地基处理深度能够到达30米以上,不受地下水的影响,沉降变形小,变形模量高。

孔内深层强夯法保护了环境,减少了污染,节省了工程投资,不用水泥、钢筋,变废为宝,通常选用建筑垃圾处理地基,用料比较广泛突破了多年的传统观念,是一种专利新技术。这种技术主要用于红粘土、膨胀土、风化岩、液化土、软弱土、湿陷性黄土、大厚度杂填土以及具有岩溶土洞、古墓、地下人防工事、硬夹层软硬不均等各种复杂疑难的地基处理。这种技术可以根据设计要求和地质情况,就地取材,例如混凝土、灰土、土夹石、粉煤灰、砂卵石、毛石、砂、素土、工业无毒废料、建筑碴土等材料都可以做成各种DDC桩。施工速度快,施工噪声低、地面振动小、施工质量比较容易得到控制,工程造价大幅度得到下降。

2.7 碎石桩加固法。砂石桩法是在软弱地基中成孔后,通过冲击、振动或水冲等方式将砂或碎石挤压入成孔中,使之形成由大直径砂石构成的密实桩体,主要包括砂桩、砂石桩和碎石桩,将其统称为砂石桩。作为持力层,基础下的复合层由砂石桩与土一起组成,使地基承载力得到提高且使变形降低。一般的对于粉土、黏性土、松散砂土、杂填土以及素填土地基比较适用。

2.8 换填土法。换填土法对软弱地基的加固原理是根据土中附加应力的分布规律,使垫层对上部较大的应力进行承担,而使软弱层承担的应力减小,这样可以使地基的设计要求得到满足。这种方法对于素填土、杂填土、淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土地基或者暗塘、暗沟等的浅层处理都比较适用。在道路桥梁施工时软弱地基的承载力和变形不能达到设计要求,并且软弱土层的厚度也不是很大的时候,需要挖去基础底面下处理范围内的软弱土层部分,之后使用强度较大的砂(灰土、碎石、素土)或其它性能稳定、无侵蚀性的材料进行换填,并按照要求的密实度进行压实,通常在公路构筑物的地基处理中应用较多。

3 结语

地基处理的目的是利用置换、夯实、加筋、排水固结和热力学等方法加固地基,使地基的性能得到改善,满足道路工程的要求。随着我国经济建设的迅猛发展,软弱地基处理技术的改善提高对道路桥梁施工的发展有着极其重要的意义,在工程建设等方面也提供着越来越多的帮助。科技水平的进步,使得地基处理理论和地基处理新材料、新机械和新工艺不断得到更新发展,新的软弱地基处理方法必然会随之出现,并且在道路桥梁施工中发挥其重要作用。

参考文献

[1] 张雄.土工格栅在软弱地基处理中的施工体会[J].中国西部科技,2008(07).

[2] 危志雄.浅析强夯加固法在公路软弱地基中的应用[J].科技信息, 2009(05).

[3] 陈发云.浅议公路软弱地基的处理方法[J].民营科技,2008(04).

猜你喜欢

孔内夯法管桩
强夯法在道路软土路基处理中的应用
滨海软土地基预应力管桩的应用与问题处理
关于矿山地质岩心钻探施工中事故处理与认识
页岩纳米孔内超临界CO2、CH4传输行为实验研究
预应力混凝土管桩在某水利工程的应用
煤田地质钻探中孔内情况及事故处理措施
绳索取心聚氨酯孔内灌注器的设计
强夯法在水泥厂建设中的应用
强夯法在某机场跑道地基处理中的应用