洪鐵軍(江蘇江都路橋工程有限公司,江蘇 江都 225200)
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淺談路橋軟土地基施工技術
洪鐵軍
(江蘇江都路橋工程有限公司,江蘇江都225200)
摘要:進入21世紀以來我國的交通運輸事業蓬勃向前發展,交通運輸工程項目不斷增多。但是在具體的施工過程中,公路橋梁工程項目的過渡段的軟土地基問題日益突出。有一部分路橋工程項目由于過渡段的軟土地基問題引發了路基不均勻沉降問題。文章首先對路橋工程的軟土地基形成的原因進行了詳盡的探討,并結合問題相應的給出了施工技術方案,同時將詳細的施工工藝流程展開了講解,其目的旨在將路橋軟土地段的沉降問題加以解決。
關鍵詞:路橋施工;軟土地基;沉降;方案改進;技術探討
1.1 施工圖紙設計問題
軟基路段會引發地基沉降問題,這一問題會導致橋頭跳車的現象。造成這一問題的原因在于施工圖紙的設計存在問題。日常中所采用的理論上的軟基治理方法以及所采用的一些關鍵的參數同實際情況還是有一定的出入的,因此會導致地質鉆探孔的布設相對較少,這就會存在漏洞,一些應該進行軟基處理的地段并未進行處理設計。同時,一些降水豐富的地區經常會出現路堤由于降水的影響出現填土流失以及強度降低的情況,對于軟地基的涵蓋范圍以及路段軟地基的物理性質并未進行精確的研究,這就很容易引發路橋過渡段的不均勻沉降問題。
1.2 軟土地基處理方式不合理
當今車流量與日俱增,車輛荷載的不斷累積,再加上自然因素的作用,那么土基塑性變形會不斷增加,但是當前的軟土地基的處理并不合理,時常埋下安全隱患,路堤會發生失穩。因此,軟土地基的處理必須科學合理,不能過于機械化。
1.3 軟土地基路段結構設計不周密
在完成臺背填土后,路橋結構會受到地基的負摩阻力以及縱向推擠作用力,那么橋臺會發生錯位以至于發生毀壞。通常情況下都會采用類似于粗粒料填筑法、鋼筋混凝土過渡板和加筋土法等措施對軟土地基的過渡沉降加以防治或者處理。還有的建議充分對具有“硬殼層”的軟土地基加以利用,通過“硬殼層”對應力加以擴散,通過預壓措施的落實,但是并未采取一些軟地基的特殊處理措施,確保路基穩定。
2.1 堆載預壓法
經過長時期對路橋過渡段的路基路面的施工研究表明,要想對路橋過渡段的變形加以控制,首先應該做的是對過渡段內路基路面的工后沉降量加以控制,因此變形控制的關鍵就在于對路基工后沉降以及路橋間差異沉降加以控制。該法的本質就在于工程建設之前,采用等于甚至大于設計荷載的填土荷載,其目的旨在使得登記提前完成沉降,提高地基的強度,這樣工后沉降將會大大降低。通過一些專用的機械裝置將軟土地基范圍內的軟土采取加固土樁措施。通過加固材料制成土樁,通過土樁的加固,同樁間軟土形成一道新型復合地基,如果強度指標滿足了設計值,那么將荷載卸去,隨后繼續修建路面。如果還處在路面路基的使用年限之內,那么道路的沉降必然會引發路面縱坡的變化,路堤的沉降將會引起搭板傾角的變化,控制在1/200-1/300 范圍內。采取堆壓預處理,最大可能的避免了地基大范圍的固結沉降,充分對路堤填土的利用,節約了堆載成本。在進行施工填筑的時候,基于加荷速率的控制的目的,應該實施分層分級的方法進行荷載施加,有效的預防發生地基剪切破壞,由此來慢慢提高地基強度。這種方法應用比較廣泛,相對較為嫻熟,施工工藝簡單,同時采用的施工機械簡單,所用的材料也比較常規。但是缺點在于施工地的軟土地基固結系數小,因此完成軟土固結排水時間比較長,工期也比較的漫長。如果工程的工期比較寬松的話,可以單獨使用此方法,如果工期比較緊的話應該配合其他工藝使用。
2.2 真空預壓法
軟土地基中含有非常多的松散有機物質,例如粉塵、微利等,因此可以采用真空預壓法來實施對路橋軟土地基進行加固,完成之后利用砂墊層進行地面鋪墊。不同的路橋工程的路基結構形式千差萬別,所采用的混凝土結構也存在較大的差別。最常見的方法就是將混凝土結構過渡到柔性填土路基結構以及瀝青路面結構,其強度存在一定的差別。所以在進行軟土地基處理的時候,在遇到強度不同的路段的時候需要相應的設置出過渡段,同時增設密閉的不透氣膜在其上部,確保其同大氣隔絕,借助真空裝置進行抽氣,這就是物理學上所講的大氣壓強差原理,抽離密閉膜當中空氣,并相應的作用于軟土地基,此種方法并未對軟土地基形成剪切破壞效應,并且對于軟土地基的加固都是大有裨益的。如果路橋工程的地基承載力較強,同時在路堤自重荷載外加車輛荷載的聯合效應下依舊保持相對穩定并未產生較大沉降,在此種情況下采取土工材料的加筋措施才能起到作用。通過抽氣措施,同時并未涉及到其他材料的堆砌,省去了大量的工序。
2.3 臺背路堤加鋪法
路橋過渡段的施工設計最好應該注重土工格柵技術的采用,單純的采用土工合成材料以及加筋路堤對于路基承載力的提高并不明顯,不能很好的應對地基沉降的發生。但是如果在路橋過渡段實施土工隔柵鋪設措施,那么工程效果將會非常的明顯,因而可以采用路橋臺背回填的方式,同時借助土工隔柵結構形式的鋪設進行加固。在車輛荷載以及土體荷載聯合的作用下,土體格柵以及土相互配合,充分發揮土體的抗剪強度,土體格柵對土體的側向變形進行約束,地基沉降應滿足以下條件:路基工后沉降不得大約10cm,沉降差不能大于5cm,沉降破差控制在0.4%之內。尤其是做好對路基填土的側向位移的控制,只有這樣路基的整體穩定性才能提高,路基的變形模量才能得以挖掘。對于橋頭引道路基工程,可以通過粗粒料填筑法、鋼筋混凝土過渡板(即搭板)和加筋土法等對過渡段加強處理。土工隔柵同路基填土的相互作用會產生摩擦,那么上部荷載傳遞至路基的時候會進行再分配,大大降低了橋臺臺背局部范圍土中的垂直應力,路基土體的承載力得以提高,大大降低了沉降。水平鋪設土工格柵自身具有一定的彈性,因此即使在車輛荷載往復作用下,也不會產生累計變形。但是對于土工隔柵的設置必須科學合理,尤其是間距以及長度上必須符合規范要求,通過精密的計算來完成。
參考文獻
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