摘要:軟土地基具有較大的復雜性以及特殊性,其處理的方法有幾十種,每一種方法都有各自的特點和作用機理,并存在局限性。因此在進行路橋施工時,一定要嚴格地做好對軟土地基的調查研究,要切實根據軟土地基的實際情況,并綜合考慮經濟技術條件、施工工期等內容,從而采用不同的處理方法與技術措施,有效的處理軟土地基。
關鍵詞:路橋工程;軟土地基;施工技術
1.軟地基在施工工程中遇到的問題
在實際的施工過程中由于諸多的因素影響著地基的質量,主要存在這幾個常見問題:
1.1沉陷、膨脹。通過前面分析的軟土地基的特點,我們知道軟土地基自身的結構非常不穩定,這一特征會使建筑施工的材料硬化從而進一步影響路橋表面的硬化程度,導致塌陷等現象。
1.2路面松散。路橋工程的主要材料由水、泥、砂、石等一些細小的顆粒混合而成,由于水環境的結構存在密實性差的特點,造成新鋪的路面沒有好的抗水性使路面變得松散。
1.3路橋工程安全指數底。在軟土地基中因為內部結構的粘合度較低,穩定性較差,在建設的過程中路橋結構受到塌陷的威脅,這樣的工程存在一定的安全隱患。
2.對軟土地基表層施工的主要處理方法
2.1表層排水的方法
對于那些土質較好,而因為較大含水量而出現的軟土地基,在進行填土以前,就要在地表面進行溝槽的開挖,確保地表水得以排除,此外還應降低軟土地基的表層的含水量,以實現施工機械的正常通行。為了在施工的過程中充分發揮溝槽的盲溝效果,應將透水性好的碎石和砂礫進行回填。
2.2鋪設砂墊層的方法
如果地基的上部軟土層非常薄并且含有較大水量時,在軟土地基上應進行厚度為0.5—1.2m厚度的砂墊層鋪設。這樣做的目的是實現軟土層的加固,確保砂墊層能夠起到上部排水的積極作用;此外,砂墊層能夠在填土中發揮地下排水層的作用,以適應填土內水位。在進行地基和填土處理的施工過程中,為了能夠為施工機械的通行創造良好條件,如在進行機械施工時,應對砂墊層厚度加以確立,而這其中又需要對機械重量加以考慮,以及輪胎對地面產生的接觸力,軟土地基的表層強度以及偏心程度等。在極軟的地基中,如果僅用砂墊層來實現施工大型機械的運行,通常需要較厚砂墊層的鋪設,這是不經濟的,因此會選擇表層排水和鋪墊材料并用的方法來進行。
2.3材料鋪墊的方法
對于不均勻的地基土層,會出現局部側向變位和不均勻沉降等情況,因此可以使用鋪墊材料來提高拉抗力以及抗剪力,提高施工機械的通行率,避免出現側向變位失穩和地基局部沉降的狀況。在軟土地基上通常會有一層比軟土地基強度高的土層,次成為硬殼層。硬殼層能夠發揮應力擴散和承重等作用,充分利用好硬殼層有利于減少工程的投資。甚至有些地區認為,存在硬殼層的軟土地基,可以不對軟土地基進行特殊處理,而只需對硬殼層擴散應力加以充分利用,通過預壓措施,來提高填筑路堤的穩定性。但是如果不能有效的對硬殼層進行勘察和利用,那么就無法實現預想的效果。其中,鋪墊材料主要分為土工布、化纖無紡布、玻璃纖維格柵。
2.4增加添加劑的方法
針對表層是粘性土的情況,應在表層的粘性土中進行添加劑的滲入,從而使得地基的強度性能和壓縮性能得到改善,保證施工機械的正常行駛,此外還應通過填土穩定和固結效果的提高。其中添加材料的主要為水泥、熟石灰、生石灰。石灰類的添加材料經過廠拌和現場拌以后,會隨著時間的推移使得被固結土出現化學性固結,使粘土成分出現質的變化,加強土體的穩定性。
3.軟土施工加固
3.1粉噴樁加固施工
該方法是較為常見的加固方法,在選用此方法之前要對施工現場的地質進行詳細的調查,并且進行土工試驗等,在取得合格的報告之后才能進行。要嚴格按照樁位設計圖和使用工藝要求,對基本的材料進行檢驗,質量必須合格,場地必須平整,能滿足機械行走,而且要對機械組裝進行調試使其運轉。在施工過程中,要控制鉆機下鉆的深度、噴粉高度及停灰面,噴粉樁的長度要能保證,投入使用的噴粉機必須要有粉體計量。
3.2新型施工方法
除了噴粉樁加固施工方法,還有一些新型的施工方法,如:爆破排淤、軟土置換及拋石擠淤等方法。爆破法是采用炸藥爆炸的張力來改造軟性土質,通過排除淤泥和松散土壤,加入一些高強度的材料,該方法有較高的危險性,并且成本也較高,同時容易給環境造成污染。而拋石法就是通過拋出大片的石料所產生的壓力來排淤,該方法和前者比起來,容易操作而且成本較低,此方法比較適合于積水洼地。
4.橋涵通道處的處理
4.1涵洞、通道處與路堤一樣同時填筑施工,后期再開槽做基礎;在橋臺處最好前后都填土,或在橋臺后背填以滲水性好的砂礫材料。
4.2在這些人工構造物處采用超載預壓,橋頭兩側引道80~100m范圍也宜如此,以加速固結,減小通車后過大的沉降。
4.3路堤如過高,下部軟土層厚、沉降量過大,沉降期過長、如處理地基費用過高,且效果不一定好時就不如改用橋梁跨過,京津塘高速公路軟土地區,路堤如超過6.0m,就用橋跨通過。
4.4橋臺處路堤處理:為了加快地基固結,提高地基承載力,減輕路堤與橋臺間沉降差,在橋臺處的一定距離內采用砂樁,粉噴樁、旋噴樁等加固地基。
4.5涵洞和通道可采用鋼筋砼箱形整體式結構,并同時擴大基礎,它施工簡便造價比樁基礎可省些。
4.6真空預壓:這個方法,在港工方面采用較多,主要用于橋頭路堤,在工期緊迫,為了爭取時間時不失為一種應急對策。因為它可使軟土路堤迅速沉降,且提高地基承載力,效果較佳,但由于造價較高,且在北方冰凍季節使用受限,所以采用時,要權衡這些邊界條件。
5.路橋軟土施工技術的完善措施
5.1結合施工圖紙優化工序流程
在一個路橋項目施工之前,都做了大量的考察和規劃制定工作,依據工程不同的施工合同所要求的,對施工中的每個環節做深入思考和完善,結合自身的建筑條件和自然環境等因素,制定出更加符合現實情況的方案和工程步驟,確保工程按照計劃有序進行。
5.2技術的掌握和改善
在建筑施工的工程中,一些技術人員必須掌握該項目工程所需要的知識,為后面的具體操作技術工作做好準備。施工技術的規范與否關系到工程的質量和安全,因此,必須對這批人員進行特殊的培訓指導。確保每個工作人員明確自身的職責和工作任務,為后面的工程技術提供有利的技術支持。
5.3強化施工技術管理
技術掌握的好壞與路橋的安全質量掛鉤,技術管理是整個施工過程的核心部分,它包含了對一整套技術的管理和監督,有效的對技術水平做相應的調整和完善。在實際的施工進程中可以充分運用一些新材料、新工藝、新設備,這些基礎的工作就能解決施工中許多的大問題,有效地提高了工程進度和工程質量。我們加強工程進程的前提是必須保證每一項操作都是符合要求并達到標準規定的,因此,技術的管理就成為了整個施工中主要的一步,它能統攬全局,確定下一步的施工動向。
5.4注重施工檢測
施工檢測在施工完成以后扮演著重要的角色,它是檢測路橋工程是否合格的標準,是保證工程質量的重要手段,對于那些容易出現問題的地方加強檢測以確保工程的安全性,這關乎到人們的切身利益,是必須重視的環節。
6.結語
經濟形勢的不斷發展也拉動了我國路橋工程的建設,路橋工藝技術的進步標志著新時代下路橋工程建設進入一個快速發展時期。為了保障路橋建設工程的安全成了工程建設中最關心的問題,結合本文,充分了解了路橋施工技術中存在的問題和解決措施,為將來的路橋工程工作打好基礎。
參考文獻:
[1]龔曉南.地基處理新技術[M].西安:陜西科學技術出版社,2012.
[2]殷宗澤、龔曉南,《地基處理工程實例》,中國水利水電出版社,2000.