關世華(恩施自治州華泰交通建設有限公司,湖北 恩施 445000)
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解析路橋工程軟土地基施工
關世華(恩施自治州華泰交通建設有限公司,湖北 恩施 445000)
隨著公路建設事業的發展,大量的公路橋梁得到了建設。而軟土地基施工是路橋施工的難點,所以還需要確保相關的施工技術能夠得到有效運用。因此,基于這種認識,本文在對路橋施工中的軟土地基特點展開分析的基礎上,對路橋施工中的軟土地基施工技術展開了探討,從而為關注這一話題的人們提供參考。
路橋;軟土地基;施工技術
在城市化進程不斷加快的過程中,國家在路橋工程施工建設方面投入了大量的人力、物力和財力。在這種情況下,路橋施工范圍也在不斷擴大,從而導致很多施工現場遭遇了大面積的軟土地基。因此,有必要對路橋施工中的軟土地基施工問題展開研究,從而更好的促進路橋施工建設事業的發展。
所謂軟土地基,是指根據建設部軟土地址勘察規范的相關標準,符合空隙比值不超過1.01,天然水含量不超過液限,以灰色為主細小顆粒的土質均為軟土。我們從軟土地基的概念不難看出其具有以下幾方面的特點:
(1)軟土具有較低的抗剪強度,且這種抗剪強度與排水固結條件和加荷速度之間存在著緊密的聯系,一般在排水情況下,這種軟土地基的抗剪強度與固結程度成正比:固結程度增加,則軟土地基的抗剪強度增大;固結程度降低,則軟土地基的抗剪強度也降低。
(2)軟土地基壓縮性強。軟土的壓縮性隨著其天然水量、液限增大而不斷增大,這也是軟土地基在承受較大載荷后發生變形的原因所在。
(3)軟土地基具有較差的滲透性。由于軟土地基具有較多的空隙和較高的含水量,使得它的天然空隙比通常介于1~2之間,一般不會大于4。它的含水量則高達45~75%,這就決定了軟土地基較低的抗剪強度和較差的壓縮性。
(4)軟土地基的穩定性差。惡劣氣候條件下軟土地基會發生自然沉降。工程投人使用后也會因車輛載荷的碾壓而發生不均勻沉降。軟土地基常常被路橋工程施工技術人員視為“病害”,如果不對這種軟土地基進行科學有效地處理便直接進行路橋施工,就會在路橋工程投人使用后帶來嚴重的后患,甚至因路橋工程坍塌發生嚴重的交通事故?;谲浲恋鼗倪@些特點,在進行路橋工程施工時,需要采取科學的技術手段加以規避,避免路橋工程質量受到影響。
2.1地基土置換技術
在路橋施工的過程中,經常會使用地基土置換技術進行軟土地基的置換。使用該技術,需要進行地基開挖換填,施工人員會將地基內的軟土挖除,然后換上具有較好抗壓程度和排水性能的優質復合材料。所以,采取該技術能夠使軟土地基的承載力得到提高,并且能夠改善地基的排水性能,因此能夠達成減少地基沉降和確保地基質量的目標。但是需要注意的是,在軟土地基施工的過程中采取該種施工技術,需要做好回填土質量的檢查。此外,還要根據當地的地質和氣候條件進行合適的復合材料的選擇,并且確保地基的壓實度和厚度,才能夠使地基的質量得到保證。
2.2軟土表層處理技術
采取軟土表層處理技術進行軟土地基的處理,可以使地基表層較軟的土質硬度得到提高,所以能夠防止土地變性,并且使土質更加穩固。同時,采取該技術也能夠使土質均勻分布,所以能夠為路橋工程的機械化施工提供便利。就目前來看,可以使用的軟土表層處理技術主要有四種,即表層排水技術、敷設材料法、砂墊層法和添加劑法。
使用表層排水技術,需要通過挖槽方式將地基表層的水排出,能夠使土質內部的水分得到減少。而在填土之前,軟土地基就能取得一定的排水效果,所以能夠為機械化施工提供便利。采取該技術,主要針對的是含有水分較大的地基。在排水的過程中如果出現了地表塌陷,則需要進行碎石或砂礫的充填。
針對地基土質表層不均的問題,可以使用敷設材料法。利用該方法,可以對地基不均的部分進行材料的充填,所以能夠使地基不穩的情況得到改善。在路橋工程機械施工的過程中,則需要不斷進行材料的充填,以便達成平衡地基的目的。此外,充填的材料可以是土工布、玻璃纖維和化纖無紡布等材料。
使用砂墊層法,可以使含水量大且軟土上部土層薄的地基得到處理。具體來講,就是使用厚度為0~5m到1~2m的鋪墊砂墊層進行地基表層塌陷部分的充填,從而在排除地基水分的同時,使土質得到改善。而采取該方法進行機械施工的過程中,需要做好機械總量的綜合分析,并且做好地面對輪胎承受能力的分析。一旦在施工過程中出現偏心程度,就需要全面考量地面能夠承受的強度,并且進行砂墊層厚度的重新考量,以確保土質在機械施工過程中具有一定的穩定性。但是,采取該種施工方法需要花費較高的施工成本。所以一般的情況下,都會在施工前進行樣板的敷設,并且確保土質均勻,從而確保施工順利進行。
采取添加劑法,可以使具有粘性土成分的軟土地基的土質得到改善。具體來講,就是需要在地基內部進行熟石灰、水泥和生石灰等添加劑的添加,以便使地基的壓縮性和強度得到增強。此外,也可以進行石灰等材料的添加,以便在改善土質的同時,使軟土地基的水分得到減少。
2.3粉噴樁加固技術
在軟土地基施工的過程中,可以使用粉噴樁加固技術進行地基加固。①粉噴樁施工需要提前做好多方面的準備工作。在施工之前,除了準備好各類施工材料,還要對施工現場進行檢測。針對道路和橋梁的施工情況,可以進行施工現場的考察,并且進行土質檢測報告的獲取。同時,需要制定較高的施工質量標準,并且做好施工現場的清潔整理工作。在這一過程中,需要完成各類施工設備的檢測,并且做好地基表面碎石充填,以確保土地均勻。此外,還要將樁位放樣并標示位置,并且確保不同樁位偏差小于4~5cm。②在施工的過程中,需要做好原材料質量的把關工作,以便確保粉噴樁加固施工的質量。所以,建設單位還要做好原材料生產廠家的選擇。而選擇的材料主要為水泥、生石灰和粉煤灰,需要確保生石灰比較純凈。同時,需要選擇路橋工程施工專用的施工機械,并且做好設備的檢查。在施工過程中,還要做好材料的存儲管理,并且實現規范化的施工。例如,在進行鉆機施工的過程中,就應該將鉆機平臺先調整至最佳位置,然后以由慢到快的速度進行鉆機的啟動。一旦設計的樁底標高被超出,則需要立即停止鉆機工作。而根據具體的施工情況,需要做好施工工藝的落實工作,以確保施工作業順利進行。
2.4排水固結技術
針對軟土地基,也可以使用豎向排水固結技術進行地基施工,從而通過縮短排水距離提高地基的排水固結效果。采取該技術,需要使用紙板排水和砂井排水這兩種垂直排水柱材料,在施工的過程中又可以使用打入式、水射式等不同的排水方法。通常的情況下,施工單位會將豎向排水固結技術與緩速填土法聯合使用,以便使層厚較大的粘土地質得到改善。需要注意的是,為了確保地基的穩定效果,需要選擇填土坡面和路基頂面寬度以下的地基進行處理。在設計排水砂井時,還需要預先進行施工方法的制定,并且進行排水距離、需要改進的范圍和砂井直徑的估算。在此基礎上,還要對地基的穩定性和沉降進行計算。一旦無法滿足施工要求,還需要進行數據材料的重新擬定。
2.5地基加載技術
所謂的加載法,其實就是在路橋施工前進行土地穩定性的提高,以免施工的過程中出現地面下降問題。一方面,可以使用降低地下水的方法使地基的穩定性和強度得到提升。在施工地點離水源較近的情況下,可以通過增加水量促使地下水位下降,從而使地基的沉降加速。在此基礎上,則可以利用鋼板增強地基的防水效果,繼而為路橋施工提供便利。另一方面,可以通過填土加載鋪墊土地的不平衡。在采取這種方法的過程中,需要進行路面沉降時間的分析,并且在施工過程中加強對地表沉降的監測,以便進行科學和規范的使用,繼而使土地的強度和穩定性得到保證。
綜上所述,在路橋施工中,軟土地基施工是重要的環節,關系到整個工程的施工質量和使用壽命。所以,建設單位還要加強軟土地基施工技術的研究,并且熟練進行技術的運用,以便在路橋施工的過程中更好的改進工程的建設質量,繼而為企業帶來更多的經濟效益和社會效益。
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關世華(1979-),男,工程師,本科。
U445.55
A
2095-2066(2016)16-0180-02
2016-5-18