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路桥施工中软土地基施工技术探讨

2021-12-16杨卫东

智能建筑与工程机械 2021年9期
关键词:加固路桥工程软土地基

摘  要:随着社会经济水平的快速提升,国家对于基础设施与交通运输的建设逐渐提高重视,在此背景下我国路桥工程项目逐渐增多且规模不断扩大。而在路桥施工过程中会面临软土地基问题,同时由于确定好的施工路线涉及多方面因素而无法轻易改变,所以为了保证路桥施工质量与项目安全稳定,则需要提高软土地基施工技术水平。鉴于软土地基在路桥施工中普遍存在且会对施工质量形成直接影响,所以有必要结合施工实际情况对软土地基施工技术加强分析,做好软土地基的加固处理,保证路桥工程能达到施工标准。

关键词:路桥工程;软土地基;施工技术;加固

中图分类号:U416.1        文献标识码:A

0前言

纵观路桥工程施工实际情况来看,软土地基问题普遍存在且会对路桥工程施工质量形成直接影响,原因在于软土地基含水量高、渗透性差、抗剪性低,无法达到路桥施工要求,所以要采取切实可行措施对软土地基進行有效处理,从而提高路基承载能力,避免出现不均匀沉降情况,强化路桥结构稳定性[1]。当然,不同地区软土地基除了会表现出一定共性以外,也存在特殊情况,所以在具体的软土地基处理中还要因地制宜,采取针对性处理措施,保证软土地基施工技术的应用符合路桥施工实际情况,进而提升软土地基处理效果,保证路桥工程项目的安全与稳定。

1路桥施工中软土地基施工处理的基本思路

1.1遵循因地制宜原则

路桥施工过程中对软土地基的施工处理一定要遵循“因地制宜”的基本原则,因为处在不同地区的软土地基一定会表现出性能上的差别,比如土质特性不同,切实可用的施工工艺也一定要根据土质特性去选择更具针对性、有效性的处理手段。所以,在路桥施工前,技术人员一定要先到施工现场进行全面勘察,获取更全面详细的施工现场资料。比如,勘察到施工现场地基为黏性土,便可选用压实技术去增强地基强度,确保施工作业过程中减小施工对地基的扰动,确保地基完整性与稳固性;倘若地基为砂性土,则要采取挤压和压实有机结合的处理手段,最常见的便是利用砂桩和振动压实,能优化软土地基原本的流动性表现[2]。另外,在对软土地基进行施工处理的过程中,具体工艺的选择需要结合软土地基深度、厚度等数据作为支撑,倘若软土层偏浅,则可采取表层处理技术方法;如果软土层偏厚,则应考虑固结处理方法。

1.2按照道路要求处理

路桥工程项目类型的不同,对施工具体要求也会有差异,因为路桥项目有不同的等级,对平整度、稳定性等参数有着不一样的要求。通常情况来讲,路桥项目等级越高则要采取更强力有效的地基处理施工方式,尽最大可能保证对地基沉降的有效控制。倘若路桥项目的等级较低,便可在保证安全、质量的前提下选择加载技术进行处理。同时,在路桥施工中处理软土地基,还需结合路桥形状、设计宽度及高度等参数去选择最合适的处理工艺。一般来讲如果路堤宽且低而选择换填施工处理技术,大概率会出现路堤崩坏的现象;如果路堤设计高度较高且本身稳定表现较弱,更适合采用加载技术。

1.3综合考量周边情况

在对路桥工程软土地基进行施工处理时,往往会对周边建筑物、交通设施等形成一定程度的负面影响。所以,在对软土地基的施工处理中,一定要综合考量各方因素,比如振动、噪音、地下水污染、自然环境污染等等,唯有考虑周全才能选择最合适的施工工艺,防止因为施工工艺选择失当而影响到周边环境,难以体现出路桥工程绿色、可持续的施工理念。

2路桥施工中软土地基施工准备工作

软土地基内部土质强度低、透水性差,整体表现薄弱,往往在雨水冲刷影响下便会出现地基下沉的情况,如果路桥基础是此类情况,则会直接影响路桥工程的安全与稳定。如果软土地基发生沉降,地基会有显著形变,情况严重的话甚至会导致路桥结构崩塌,不利于交通安全[3]。此外,因为路桥工程项目自重非常大,如果地基的承载力不够,在服役多年之后地基沉降速度会不断加快,在处理不及时的情况下便会出现路面开裂等情况,致使路桥必须重新修复。所以,在路桥施工过程中一定要做好软土地基施工处理工作,在正式施工前准备工作必不可少,具体有如下几个方面:

2.1施工现场测量复核

展开控制网加密及复测工作,对路桥项目施工现场情况进行详细了解,尤其是对需要换填的位置做好地面测量及复核工作,然后汇总施工现场复核及测量数据,为后面的软土地基施工提供数据支撑。在施工材料进场时,也要对各类型规格材料进行检测复核,保证合格之后才能够投入到软土地基的施工中。

2.2施工技术交底

在软土地基施工之前要做好工艺培训工作,结合软土地基处理时需要用到的施工技术,让每一位施工人员都能了解具体的工艺流程及操作要点,随后为各个岗位合理分配施工人员。在上岗施工前,要保证施工人员通过培训考核,并对其进行安全与技术交底。此外,要对施工设计方案进行认真审核,如果发现其中存在与施工现场不符的情况,一定要及时改进。

2.3其他准备活动

结合路桥项目要求及质量目标,对施工材料、机械设备、运输车辆、运输路线等进行合理规划,同时将软土地基施工中要用到的砂石、水泥、石灰等提前运至施工现场。由于软土地基中的软土受到降雨和地下水位的影响较大,所以还要注意尽可能选在旱季施工。

3路桥施工中软土地基施工技术分析

3.1表面处理技术

在路桥施工过程中遭遇软土地基处理问题,一般地基周边范围内会跟随地表强度出现硬度变化和剪切变形,所以为了提升软土地基施工处理效果,可采取排水、换填等诸多有效技术手段去做好对软土地基的加固处理。当然,软土类型有许多,面对不同的软土则需要采取更具针对性的施工处理技术[4]。比如,倘若部分岩石因为含水量过高而出现土质软化的情况,那么可采取表面排水法将地基内部水分排出。在路桥项目施工开始前,施工可现在地基一侧进行沟槽开挖,主要作用在于对地基内部水分的引流与排解,确保表层含水量能把控在合理范围内,为后续施工打好基础。值得注意的是,在表面处理技术应用时要特别关注后续对沟槽回填的处理,优选合适的回填材料。因为,软土层具有厚度小、排水性优良的特点,所以在实际施工工作中无需借助外力便能有效控制含水量,此情况下可选择砂垫层予以处理,有效提高地基强度。如果软土含水量偏高,会因为凝固时间太长而导致地基强度降低,在施工中可通过铺设砂垫层去抬高地下水位高度,然后在砂垫层上面覆盖建筑荷载重量,能够保证软土地基水分快速排解,起到有效加固地基的作用。当然,施工时一定要重视压实与表层洒水处理。

3.2软土置换处理技术

对地基软土进行置换的施工处理技术,简单来讲便是将原本的软土挖出,然后用力学性能表现良好的土料重新填入,以此提升地基土层性能表现,保证能达到路桥工程项目的建设要求。在具体的软土换填施工过程中,首先要对待置换土层的性能表现进行检测,比如透水性、密实度、含水量等,确保换填土料满足施工要求,保证不会对项目整体质量形成不良影响。如果软土地基的面积并不大,可直接用挖土机深挖软土且用碎石换填,并用推土机推平,最后用振动压路机做好碾压工作。同时,要结合施工现场的表现对压实层厚度以及碾压强度、次数进行合理调整,压实时必须关注缝隙表现,可用碎石填充。换填过后则由监理人员对施工质量进行检验。同时,地基填筑施工过程中为了保证边坡密实度达到要求,还应在兩侧利用片石砌筑。各层填筑施工均需保证及时、平整与强力碾压。此外,还要重视排水表现,为防止水量汇聚,可设置为3%左右横坡。

3.3抛石挤淤处理技术

抛石挤淤处理技术方法,也即是将适量且粒径合适的块石抛在待处理的软土地基中,将软土地基中的淤泥、淤泥质土完全挤走,进而实现提升地基稳定性的效果。施工实践表明,这一处理技术方法操作简单、投入成本低,所以常用于淤泥质软土地基和常年积水的洼地,这类施工区域的软土层基本处在水下,换土非常困难;或者是因为基底完全处在含水量过高的淤泥当中,其粘稠浓度超出液限,透水性非常差且压缩性较高,如果处理失当,极有可能导致路基失稳或出现不规则沉降,严重影响路桥工程质量。

针对厚度薄、表层软且片石可完全沉到底部的泥沼或是厚度达到3~4m的软土,基本适用抛石挤淤处理技术。在施工过程中,首先会用抽水机将施工范围内的地表水完全抽干,建立围堰进行排水,同时砌筑排水沟,避免重复积水。运用挖掘机从两端向中间挖掉一定厚度的软土,保证挖掘机能够平稳工作的台面,随后便可进行抛石。抛挤过程中,如果软土地层比较平坦,可按照沿中线、向两边的路线进行抛投;如果软土地层的横坡较陡,则要从高往低进行抛投,同时在低段边部适量多抛投,保证低段边部能建构2m宽的平台。将挤出来的淤泥及时清除,当抛石高度与挖除界面齐平时,便可在抛石回填的片石顶部铺上厚度为0.1m的碎石,做好整平。重复做好上述操作,直到施工区域内的抛石挤淤工作全部完成。

值得注意的是,因为抛石挤淤过程中不同区域的沉降不一致,所以可能部分路基下面依旧残存软土,那么在完工后便会出现不均匀沉降的情况,鉴于此一定要在垫层铺筑之后进行压实,确保淤泥能完全挤出。同时,该技术方法所用抛石尽量为当地可采集的块石,并且要控制石料粒径便能超过400mm,清理干净石料石屑,这样才能保证挤淤效果显著以及抛石后的土质均匀性[5]。

3.4强夯处理技术

在对软土地基的施工处理过程中,强夯同样是一种切实可行的处理方法,有着广泛应用且发展相对成熟。详细来讲,强夯处理技术的原理非常简单,利用的是物理学的重力作用,而在实际施工应用中,也可简单理解为利用重物自由落体产生的重力作用,对软土地基进行反复压实,以此方法去改变软土性能,缩小软土土壤层颗粒间的缝隙,全面增强地基承载能力。由此可见,强夯施工处理技术方法操作方便,在施工中还具备设备简单、材料节省、适应性强、施工效率高等优点。结合具体施工表现来看,采用强夯法进行软土地基处理,地基加固深度能达到5.5~10.5m,能有效控制地基沉降的压缩量及变形量,软土地基强度也因此可提升3~4倍。当然,强夯施工处理中会带来严重的振动噪音,所以在施工中应当考虑周边环境噪音污染问题,设置好隔音墙等设施。

4结语

综上所述,在如今我国路桥施工数量不断增多且规模逐步增大的背景下,许多路桥工程项目的施工路线无可避免地会经过软土地基,而软土地基作为路桥施工的负面影响因素,为了保证工程项目的施工质量,则需要采取有效施工技术做好软土地基处理工作。在路桥施工中的软土地基施工处理中,不仅要因地制宜,还要结合路桥要求以及综合考虑周边环境,然后从表面处理技术、软土置换处理技术、抛石挤淤处理技术、强夯处理技术中进行合理选择,确保施工工艺能符合具体的软土地基加固要求,保障路桥工程项目基础结构的安全与稳定。

参考文献

[1]王茜.市政路桥工程施工中软土地基处理技术分析[J].住宅与房地产,2018(33):199.

[2]史铁奎.软土地基施工技术在公路桥梁工程中的应用[J].城市住宅,2019,26(4):137-138.

[3]唐天飞.路桥工程施工中软土地基处理技术的发展分析[J].居舍,2018(33):40.

[4]汤智力.路桥工程施工中的软土地基处理技术探究[J].工程技术研究,2019,4(14):64-65.

[5]秦振龙,祝高飞.软土地基处理技术在市政路桥工程施工中的应用[J].工程技术研究,2020,5(6):74-75.

收稿日期:2021-08-10

作者简介:杨卫东(1981—),男,陕西商州人,本科,工程师,研究方向:公路桥梁、路桥施工及招投标。

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