鄭杰
摘 要:地基施工是在公路橋梁建筑中的基礎工作也是比較重要的工作,我國的地理復雜,地基有軟有硬,施工中會經常出現軟土地基,軟土地基顧名思義,土層較軟導致強度和穩定性都相對較差,如果施工處理不得當會對整個公路橋梁的施工質量和壽命產生嚴重影響。
關鍵詞:公路橋梁 軟土地基 施工技術
中圖分類號:U416 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)10(b)-0082-02
軟土地基施工起來會較困難復雜,主要因其具有含水量高、滲透性低,孔隙大等特性。為了保證公路橋梁施工質量的穩定性和工程質量提高,應該結合軟土地基的特性有效地采取處理措施,加強和改進軟土地基的施工技術,避免公路橋梁工程出現路基下沉、路面開裂等相關問題,有效地加強公路橋梁的使用壽命。
1 公路橋梁軟土地基施工弊端
軟土地基具有透水性差、壓縮性高、含水量大、承載力小等特性,是屬于流塑或軟塑狀態的飽和性粘土。由于軟土地基的穩定性和承載力有限,施工過程中有可能發生變形或者滑動,嚴重了會造成建筑物的傾斜失穩。軟土地基主要是由大空隙泥炭、松軟土、有機質土、松散砂等構成,這些土質的主要特性就是強度較低,容易發生變形并且不容易固結,因它含有大量的粉土和粘土,都是比較細微的顆粒。與此同時,軟土地基的含水量比較大,不符合公路橋梁的施工要求和技術要求,在施工的過程中容易出現各種各樣的問題,那么就會直接影響路橋施工的質量和使用壽命。但是部分施工單位在施工之前沒有對施工地點做詳細地調查和勘測,對詳細的地面情況了解不全面,沒有定制好合理的軟土地基施工設計,那么就會嚴重影響工程質量,軟土地基就會出現開裂、變形、移位等情況,如果施工單位沒有采取有效的補救措施遇到雨季的話地基就會受到雨水侵蝕,造成填土流失等問題,從而使得公路橋梁地基發生不同程度的下沉。
2 公路橋梁施工中的軟土地基施工技術具體應用
2.1 施工現場勘察
在公路橋梁工程軟土地基的施工過程中,一定要對施工現場的地質水文情況進行勘探了解,在施工現場地形及地質比較復雜的情況下應該結合不同的地質情況采取相對應合理的施工技術和處理方法,準備好相應的施工機械和施工材料。軟土地基施工主要注意的是控制填土速度,避免路堤滑坡,加強整個施工過程的技術管控。
2.2 軟土地基施工處理技術
軟土地基應根據其軟土層厚度、地下水情況、土體情況分別采用不同的處理方法。淺層處理主要有換填、拋石排擠、盲溝、砂墊層、石灰淺坑等方法。深層處理主要有粉噴樁、水泥土樁、碎石樁等復合地基法以及排水固結法等。在施工之前,需要準備的有設計圖紙、高程測量數據表和資料、地質報告、土工試驗文件等。施工場地要做好文明施工工作,處理好建筑垃圾和生活垃圾。
2.2.1 粉噴樁加固處理技術
粉噴樁屬于深層攪拌加固處理技術,是采用粉體狀固化劑來進行軟基攪拌處理的方法,適合于加固各種成因的飽和軟粘土。在應用粉噴樁加固處理施工前,施工人員需要根據軟土地基的設計要求進行配比和測試,盡量優化粉噴樁施工工藝,通過試樁來確定相關工序的執行標準,如鉆進速度、單位時間噴粉量、攪拌速度等。
2.2.2 碎石樁加固法
碎石樁加固法是通過振動沖擊等手段給軟土地基打孔,形成的孔用碎石和砂石來填充形成復合地基,穩定性和固結性較好,也就是我們所說的碎石樁。碎石樁和原有軟土結合到一起成為持力層,能夠有效地提高地基的穩固性和持久性,減少地基變形。這種方法大多數適用于密度較低的素填土、雜填土、粘土等地基,弊端是這種地基加固方式成本較高,但是隨著社會發展和技術的不斷創新,碎石樁法的使用也越來越普遍了。
2.2.3 夯實水泥土樁法
夯實水泥土樁法與碎石樁法大同小異,是由粉煤灰、水泥等材料填充到軟土地基當中,干透過后形成水泥土樁,可以有效地加固地基,提高地基的承載性能。夯實水泥土樁是具有一定壓縮性的樁,它介于剛性樁和柔性樁之間,在軟土地基中主要體現了其主體的作用。樁體承載著大部分的負荷,通過力與力的相互作用把承載力傳到深土層中,樁和深土層共同承載使得地基的承載力更強。夯實水泥土樁是比較簡單易行的,而且施工的周期短不耽誤整體施工時間,造價成本低,此法運用的比較廣泛。
2.2.4 表層處理技術
表層處理用于地表軟弱的情況。該法是通過排水、敷設或增添材料等辦法,提高地表強度,防止地基局部剪切變形,保證施工機械作業,同時盡可能把填土荷載均勻地分布于地基上。對土質較好因含水量過大而導致的軟土地基,在填土之前,地表面開挖溝槽,排除地表水,同時降低地基表層部分的含水率,以保障施工機械通行。為了發揮開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果,應回填透水性好的砂礫或碎石。砂墊層具有良好的排水效果,軟土基礎鋪砂墊層可以把地下水排出,減少軟土地基填筑水位,為施工機械設備提供良好的通過條件。軟土地基土層不均勻時,會造成局部地區的沉降和側向運動不均勻,可以敷設具有較好的拉伸強度和剪切力的墊片材料,來減少軟土地基局部沉降和橫向位移,有效提升軟土地基承載能力和支撐能力。
2.2.5 排水固結技術
采用排水固結技術,可以在填筑施工前,使施工現場軟土地基上土體的預載荷增加,地基土強度提高。為了促進軟土地基的固結,可以采用深層排水固結方法和深層加固方法,提高軟土地基的強度和承載能力。同時,軟土地基上建立排水樁,提高了軟土地基的抗剪強度。在公路橋梁軟土地基的實際建設中,可以綜合使用加載方式和排水固結方式。這種施工技術對均質粘土和泥炭質地有較好的效果。
2.2.6 加載法
加載法是為了預先促進軟土地基沉降,增加地基強度,以防止設置在填土上或鄰接填土的路面和構造物或者埋入填土內的構造物發生有害沉降而導致破壞。一般情況下,有通過基礎增加總壓力方法,減少土中的間隙水壓提高有效應力法等。增加總壓一般為填土加載。降低地下水方法適用于地基上部、中部有沙層分布的地基,一般采用井點、豎井等方法。加載方式與負載重量、自沉時間、固結厚度和沉降時間曲線有很大的聯系。為了在一定程度上控制沉降量,應該在各個方位進行觀察,并對預加載后的剩余沉降量度給予確定,以避免破壞基礎的情況。
2.2.7 擠密施工技術
擠密施工借助于機械、夯錘或爆破,使土的空隙減少,強度提高。必要時回填素土、石灰、灰土、砂、碎石等,與地基土組合成復合地基,從而提高地基承載力,減少沉降量。擠密施工主要用于處理黃土和軟土地基層,在施工過程中可以深入擠壓和局部填料。灰土擠密樁和土擠密樁適用于處理地下水位以上濕陷性黃土、素填和雜填土地基。石灰樁適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質土等地基。將石灰塊,粉煤灰,礦渣和火山灰等以適當比例倒入樁孔內,生石灰遇水發生化學反應,擠密周圍土體并形成固結樁體。砂石樁法適用于處理松散砂土、粉土、粘性土等地基。通過振動或沖擊法,在軟土地基土體中加入粗砂、卵石、碎石、礫石等材料,形成致密的大直徑砂石樁,有效提升軟土地基的強度和穩定性。
3 結語
公路橋梁施工中軟土地基的施工是影響整個工程質量好壞和使用壽命的重要因素,必須要結合施工段軟土的特點做好提前的準備工作,做好現場地質勘探,具體問題具體分析,選擇符合的軟土地基施工技術,提高軟土地基的強度和穩定性,提高公路橋梁的施工質量,造福于國家和社會。
參考文獻
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