徐 川
中鐵十一局集團第四工程有限公司
路橋施工中軟土地基施工技術探討
徐 川
中鐵十一局集團第四工程有限公司
軟土地基是在道路橋梁施工中經常碰到的一種地質情況,這種地基具有不穩定性,容易發生塌方等重大的災害,究其原因,是軟土地基含水量高、有機物含量高、壓縮性大等特點造成的。在路橋工程中,軟土地基能夠對路基的穩定性產生直接影響,因此必須要認清路基中存在的質量問題,同時加強對施工技術要點的控制,只有這樣才能夠提高公路和橋梁的穩定性和安全性,減少工程事故。鑒于此,本文主要分析路橋施工中軟土地基施工技術。
路橋施工;軟土地基;施工技術
由于軟土地基的形成原因各有不同,那么地基特性也是不一樣的,但是從整體上來分析,可以把軟土地基特性總結為以下幾點:特性之一,在軟土地基中的天然含水量所占的比例大概在為35%~70%區間;其二,由于在軟土當中會有比較大的空隙比例,因此土粒間壓縮性比較高,壓縮系數在0.005~0.02區間,缺乏穩定的連接結構;其三,軟土地基透水性不太好,缺乏很好的內部滲水條件,大多數軟土透水系數在10-7cm/s~10-8cm/s區間;其四,其抗剪強度方面比較低;其五,軟土地基有結構強度會因為受到靜置歷時的作用而出現恢復或降低,觸變性強。
2.1 對公路橋梁穩定性的影響
松質的土壤,帶有空隙的泥炭及砂礫的混合,通過對其進行壓實處理,則會形成軟土路基。其中,軟土路基的主要特征是:滲水性較小、比較容易壓縮,含水量較高以及抗壓性較差。因此,在實際的公路橋梁施工過程中,軟土土地由于上述幾點重要特點,導致在壓實的過程中不斷地被壓縮,一旦在壓實的過程中存在未能夠充分壓實的部分,則會對軟土地基的穩定性造成不利影響,危及整個公路橋梁的穩定性。
2.2 致使路面出現硬化的現象
首先,在實際的公路橋梁施工過程中,瀝青及混凝土是主要的施工材料。施工單位由于選取了不穩定的材料,最終導致路橋的不穩定性。此外,在鋪設路面時,鋪設材料的穩定性較差,也可能會導致路橋內部出現嚴重的開裂及硬化問題。
2.3 致使路面出現沉降的現象
軟土地基中存在一個問題,即路面的沉降問題,路面沉降不利于公路橋梁正常使用。由于公路橋梁軟土層的過渡地帶長時間受到地下水的侵蝕,致使軟土層出現嚴重的水土流失現象,從而大大地降低了軟土地基的強度。
某工程的現狀地面標高約為3.5m,其淤泥面積廣泛,并且厚度達到18-30之間,局部達到40m。天然量達到80%以上,壓縮系數和凝聚力分別為1.84MPa-1、4.0kPa。由此可見含水量高、滲透性低、孔隙比高、承載力低、抗剪強度低為其主要特點。
3.1 深層石灰攪拌技術
首先在軟土地基表層鋪填一層砂石,然后用大型機械進行砂石的粉碎,最后,也是最主要的:摻石灰。為提高軟土地基的承載能力,在進行地基改良時,由軟土地基的含水量高等特點可以和石灰進行攪拌進而產生化學反應,加固地基。在采用這種方法的時候,值得注意的幾點是:①在鋪填砂石的時候,根據軟土地基的情況進行砂石層的鋪填,以方便大型機械的使用;②各類大型機械要準備充分,如空氣壓縮機、粉體發送器等。③在進行摻石灰時,技術人員要提前分析軟土地基的特征,并進入路橋施工現場,進行土質的分析,然后精確的計算出摻石灰的量。利用深層石灰攪拌技術進行軟土地基的優點在于,不僅改進軟土地基的強固性,提高了軟土地基的承載力,防止地基不穩造成的開裂、沉降等現象,提高保證路橋工程質量。
3.2 粉噴樁加固處理技術
⑴軟土地基的勘察及各項報告。路橋施工隊伍在進行路橋工程施工前期,技術人員應提前進入施工現場,如果出現大片的軟土地基,則需要選擇用粉噴樁加固處理技術,因為其處理技術的優點就是承載力強。做好軟土地基的探察并作出相應的地址報告后,然后根據地質報告作出粉噴樁的布置圖,并在施工現場作出精確的樁位標示。同時,必須把施工現場的軟土地基的軟土全部挖出,清除干凈后,進行建筑材料的填充,并進行嚴密的碾壓,達到要求的標準。⑵材料及設備的準備。主要材料:水泥、粉煤、生石灰;設備:攪拌鉆頭、粉體發送器等。注意在選擇材料時,看其是否質量合格,生石灰是否存在雜質。在使用前,做好仔細的檢查,以免耽誤工程。⑶進行工程施工:在粉噴樁加固處理技術中,工程施工是最重要的一個環節。它對圖軟地基的整改有著嚴重的影響,所以要特別注意。如施工隊伍在施工過程中使用鉆頭機,準備使用前必須先對機械進行調整到最佳狀態,進行操作時必須以由慢到快的節奏進行打鉆,達到樁底標示高度的標準后,結束工作。嚴格按照前期準備階段的數據做標準,以求達到最好的工程質量。
3.3 高壓噴射注漿處理技術
高壓噴射灌漿方法和動力固結方法,有一定的相似之處。同過使用高壓噴射機械向軟弱地基深層進行注漿,應用固結效果顯著的材料如水泥、粉煤灰等,以此提高地基的強度。為了使工程途中形成一個加固土體,需要將漿液與土粒進行強制攪拌使其混合凝固,就要發揮出高壓噴射注漿處理技術的高壓旋噴流切割破壞土體作用、混合攪拌作用。目前的路橋工程普遍高壓噴射灌漿技術分為高壓和超高壓,壓力已達到40mpa,固體直徑可達2米,施工深度在25米到40米區間,且強度穩定。旋噴法可控制加固范圍,能夠連成一片,旋噴成垂直樁、水平樁和斜樁,只要適當的調配固化劑的用量,就可以使各種施工對象得到相應的強度。
總之,對于路橋工程來講,軟土地基的施工技術仍舊是一個很大的技術難題,當前,伴隨著科學技術的飛速發展以及路橋施工技術的不斷進入,這些發展推動了軟土地基的施工技術的革新,文章從道路橋梁建設項目中軟土地基的主要特點及其重要性出發,分析了工程中軟土地基的幾項處理技術。
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