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公路桥梁施工中软土地基施工技术分析

2021-11-03何春亚

装备维修技术 2021年37期
关键词:公路桥梁施工软土地基施工技术

何春亚

摘 要:在公路桥梁施工过程中,如果遇到软土地基,将在一定程度上增加工程建设的难度。为了从根本上保证公路桥梁施工的安全和施工质量,在处理软土地基时,施工单位要认真认识和掌握软土地基技术,掌握并灵活运用软土地基处理技术的要点,提高软土地基的承载力和强度,最大限度地保证公路桥梁的施工安全和施工质量

关键词:公路桥梁施工;软土地基;施工技术;应用

随着时代和科学技术的飞速发展,许多先进的技术在软土地基的施工中逐渐得到应用,有效地提高了软土地基的稳定性。然而,对于软土地基的施工技术还存在一些认识不够的施工单位。针对这种情况,应重视软土地基施工要点的分析,结合实际施工环境选择合适的施工技术,从而保证软土地基施工的效果和效率。

1.软土地基的特点及危害

1.1软土地基的特点

软土地基一般具有以下特点:(1)含水量高;软土地基的含水量大于20%,导致土体流动性大,增加了软土地基的施工难度。因此,施工单位在施工前必须进行现场勘察,掌握软土地基的各种相关数据,有针对性地制定施工方案(2)渗透性较弱。软土地基中存在大量的有机质,导致气泡的形成,阻碍了土体中的顺畅的排水通道,使渗透性变差,其强度不能满足施工要求(3)抗剪强度不强。主要影响路基的正常排水,易造成地表不均匀沉降。

1.2软土地基的危害

由于软土地基内的软土,土层之间存在较大的间隙。在公路桥梁施工过程中,如果对软土地质处理不当,土层内的水分会不断挥发,增加土体颗粒密度,最终导致沉降问题,威胁交通安全,引发安全事故。当公路桥梁投入使用时,地基承载力将随着上层的重量增加而增加,从而导致沉降问题。此外,软土地基缺乏足够的稳定性。在工程建设中,不仅要监测地基的变化,还要考虑未来路面的压力。软土地基土颗粒中存在变形现象,使土体块体移动,最终形成裂纹。

2.公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用

2.1化学加固处理技术

化学加固技术的应用是在软土地基中加入水泥或其他化学物质,适用于粉土、砂、粉砂和一般人工填土等软土地基。主要化学加固技术有硅化、水泥搅拌桩、喷射灌浆桩和粉喷桩。

水泥搅拌桩技术是提高软土地基的强度和强度的主要技术之一。其技术原理是将水泥浆喷入软土中,使水泥与软土发生化学反应。水泥搅拌桩处理技术主要采用水泥或石灰等材料作为固化剂的主要剂,在软土地基的深度处采用专业的、特殊的深层搅拌设备强制搅拌软土和固化剂。从而促进软土固结成一定强度的地基,提高軟土地基的完整性和水稳性,保证软土地基达到相应的公路桥梁承载力。此外,在采用水泥搅拌桩处理软土地基的过程中,还可以减少软土地基的沉降。水泥搅拌桩技术处理的软土地基属于复合地基,公路桥梁的荷载由桩土共同分担。处理技术的应用具有设备轻、施工操作简单、效率高、处理深度大等优点,在软土地基处理中得到广泛应用。

硅化法是将以硅酸钠为主的混合溶液注入软土地基进行加固处理。钢筋在加固过程中,若在电的作用下完成,则称为电硅化法。硅化法在软土地基处理中的优点是加固快,施工周期短,但这种处理技术的造价相对较高。

旋喷桩处理技术包括高压旋喷桩和粉喷桩,在低强度、高压缩性、排水性能较差的软土地基中得到广泛应用。桩采用水泥桩、石灰桩和软土地基,桩承载大部分荷载,从而提高了地基的整体承载力,减少了施工后的沉降。该技术应用过程操作相对复杂,需要使用专用旋转喷涂机械,施工成本高,加固效果好,应用范围广。

2.2强夯法

在软土地基处理中,对于某些天然孔隙大、天然含水量在一定范围内的软粘土地基,可以采用重锤击实或强夯法进行地基处理。强夯法的原理是对软土地基的土层产生巨大影响。在冲击力作用下,土层内部会产生较大的冲击波和压力,从而压缩土体孔隙。此外,在强夯过程中,压实点附近的土层将形成一定深度有裂缝的良好排水沟,将排出土层中的孔隙水和气体,使土层快速固结。强夯完成后,软土地基的承载力大大提高,可使土层压缩率降低200%~1000%。它是一种非常有效的处理技术,广泛应用于大孔隙比、高含水率的软土地基中。

2.3加载处理技术

在公路桥梁工程的施工过程中,遇到软土地基是非常普遍的,这将对施工产生严重的影响。施工前需要对软土地基进行处理,以提高软土地基的承载力和强度,从而保证施工顺利进行。装载处理技术是一种操作简单、成本低廉的传统处理技术。其原则是在工程施工前使用大于或等于公路桥梁设计荷载的预荷载对软土地基进行预压,从而促进软土地基的超前沉降和加固,达到地基的设计强度,减少施工后的沉降。在荷载处理过程中,软土地基的强度达到设计值后,可以去除荷载,可以启动公路路面施工或桥梁桩施工。为避免对软土的破坏,应采用分层分级加载方法,控制加载速率。处理工艺原理成熟,施工简单,无需专用设备和材料,但施工周期长。如果施工时间足够,可以单独使用,否则可以与其他处理技术结合使用。

2.4换填垫层处理技术

换填垫层处理技术适用于软土层厚度较小的情况。施工单位可开挖路基表面以下部分或全部软土层,替代强度高、稳定性好、不易侵蚀的材料,从而直接改变软土地基的性能。换填垫层处理技术应用中所用的换填材料通常是透水性好的砾石。采用垫层处理技术处理软土地基厚度在2~3m范围内的地基,具有一定的经济性。但是,当软土层厚度过大时,换填垫层处理技术需要增加土量,从而增加工程造价。需要注意的是,换填垫层处理时,应先确定定位线,再进行排水布置,以保证边坡稳定,合理控制地下水,避免水层减少的问题。

2.5加筋路基处理技术

加筋地基处理技术采用土工织物对软土地基进行缓冲,使软土地基和路基横向移动困难。在软土地基上施加侧向约束,降低了软土地基的应力水平,提高了软土地基和路基的刚度和稳定性。同时,该技术的应用促进了路基的水平排水和荷载的均匀分布。当软土地基得到加固时,土工织物的全覆盖和铺装也能增加路基的刚度,对边坡形成一定的防护作用,便于排水,使路基更加稳定安全。

2.6挤密法

所谓挤密法,就是将一定量的砂石粉渗入软土层中,然后让砂石粉逐渐补充软土层中土粒之间的空隙,再用压路机碾压加固土层。砂石粉的使用有利于提高软土层的存在性和强度,通过长期碾压,实现砂石粉与土颗粒的有效结合,大大提高了软土层的平整度和稳定性。通过实际施工效果,证明了压实方法有利于提高软土地基的整体承载力,实现路面整体稳定性,压实方法的使用有利于后续土体的整体养护,大大降低了土层养护成本,减少了路面的重复施工。

2.7灌浆法

目前常用的灌浆方法是高压喷射灌浆。当射流压力增加到一定程度后,利用扬土喷雾器破坏土壤的原始状态,实现喷浆与土壤的交换或传递交换。在工程施工过程中为满足设计要求和标准,可根据设计要求和现场实际情况调整转速。应调整打桩机的速度,以控制注入力的增加或减少。根据具体要求调整整个喷嘴的直径,可以有效地优化和控制喷射比流量。

综上所述,软土地基施工在公路桥梁施工中占有重要地位。软土地基施工技术将受到诸多因素的影响,只有充分掌握软土地基施工的技术要点,才能保证其应用效果。

参考文献:

[1]分析公路桥梁施工中软土地基施工的技术要点 [J]. 杨同涛.  现代物业(中旬刊). 2020(03)

[2]公路桥梁施工中软土地基施工技术分析 [J]. 杨建凯.  科技经济导刊. 2020(13)

[3]公路桥梁施工中软土地基施工的技术要点分析 [J]. 刘尾,龚海燕.  黑龙江交通科技. 2021(04)

[4]公路施工中软土地基施工的技术要点 [J]. 谷成华.  住宅与房地产. 2020(18)

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