曹志明
【摘 要】隨著我國經濟建設的不斷發展,公路橋梁建設也在迅速發展。路橋施工中經常遇到軟土地基,軟土地基對工程施工危害很大。本文首先分析了處理軟弱地基的重要性,然后分析了常見的處理方法,為今后軟弱地基的處理提供合理化建議。
【關鍵詞】道路橋梁;施工;軟弱地基;處理措施
軟土地基處理是公路橋梁施工的關鍵,道路橋梁整體質量將受到軟土地基的直接影響,中國科技進步日新月異,軟土地基的處理技術也必前者盡善盡美,大大提高著我國公路橋梁建設的整體質量。基礎設施正在全面展開。作為基礎設施建設的重要組成部分,加強軟基處理技術的研究具有重要意義。
1 公路橋梁施工中軟土地基所具有的特點分析
道路橋梁在施工過程中軟土地基是常見現象。軟土地基有一些不使用工程建設的特殊屬性。首先,軟土具有相當高的含水量。軟土也是許多年降水而成的一種自然現象,它的滲透能力十分弱。水的含量可以達到72%。軟土是一種不透水的土壤流動性,使工程施工的基礎困難。
其次,軟土具有較低的抗剪強度和軟土特性。由于軟土的軟土抗剪強度,抗剪強度較低,因此地基需要承受較大的荷載,小荷載會引起土體沉降和斷裂。
第三,軟土的形成也是道路橋梁破壞的關鍵。由于軟土的結構特點,在施工過程中,地基的軟土層經常不受到任何的干擾。
2 道路橋梁施工中對軟土地基處理的關鍵性及意義
道路和橋梁的施工建設作為中國經濟快速發展的重要載體。道路和橋梁對于任何基本的生活和生產活動都是必不可少的。地基則是道路和橋梁施工十分重要的基礎部分,地基是否穩定,將最直接影響著道路和橋梁的穩定性,區域的物質交換及經濟發展也間接得受到影響。由于軟土地基在某些地區較弱,其薄弱的部分應及時得到改進。提高的原則是盡量應用自然的基礎部分。在特別的環境里,假設是粉土,要充分使用比較相對穩定的土層來作為地基的承重層。如果淤泥的表面較弱,應避免淤泥土的影響。如果是其他建筑廢料或工業廢料,比較穩定可再加工,可以作為基礎用料。
處理軟弱地基的目的是提高軟土地基的物理特性,使用各種辦法盡量將軟土的承載能力大大提升。在正常的情況下,最大限度地將其滲透性和沉積性提高。改善軟土地基的目的是將膨脹土的膨脹和收縮相對減少,將它的抗震性能得到提高,對其滲透性進行控制,不讓其發生變形,將土地的強度和穩定性進一步得到提高。
3 道路橋梁施工中軟弱地基的處理對策分析
施工過程中遇到的大部分情況都不是軟土地基,因為如果一般設計軟土地基,應根據地質資料提出解決方式。大部分時間有一個當地的地質和原始的設計,本地基礎承載力不能滿足設計要求,或局部區域由于含水量太大(原排水系統差,原地基土透水性不好)引起的軟基(翻漿、彈簧土地段部分)。這些情況下常用的主要方法是如下:
3.1 排水固結法
在公路橋梁施工過程中,施工前應對預裝施工部分進行預裝荷載。在進行碾壓時,可以消除軟土層中的水分,進一步將軟土的密度及強度做到提升。排水固結規則是軟土地基自身固結的排水方法。軟土地基的軟土在粉碎后固化,從而將軟土地基的強度大幅度增加。將軟土地基的固結率做最大限度的提高,在軟土地基中可以設置水柱,提高整個橋的剪力。對于較深的排水固結施工,可以有效地提高整個路橋施工軟土地基的承載力。混凝土的施工方法如下:排水固結法常與充填法和加載法相結合。
3.2 換填
這是最常用的方法。這種方法可以最大限度地處理3米的深度。采用人工或機械開挖路堤下的軟土、粘性土或砂、礫石、卵石、片巖等,應根據承載力確定更換深度。
3.3 盲溝
在盲溝的橫向或縱向開挖中,一般采用大孔填充物或石砌砌體進行盲通,根據斷面的長度來處理。也可以填滿不匹配的石頭起到排水的作用。注意盲溝的出口與排水管連接,使路基的水可以從路基中排出。
3.4 砂墊層法
該方法通常用于軟土層薄,具有良好的排水性能、豐富的礫石資源和時間不緊張的工程周期。一般來說,當砂粒的厚度為12-24厘米時,應與提升表面理論相結合,利用軟土基礎施工負荷有效地加快排水固結凝結效果,提高軟土強度及穩定性的需求。在選擇砂礫層施工組織材料時,將干凈的中、粗砂進行有效控制,泥漿的數量應小于5%,自然分級礫石的選擇應注意保持在5cm。為保證有效排水,施工組織應進行水壓實。砂礫的表面應在施工組織之前進行充分的檢查。
3.5 水泥攪拌樁法
這種把石灰和水泥等材料作為固化劑的辦法,再通過深層攪拌機械的作用,軟土固化劑混合粉末或注漿樁在深基礎力量下將其混合,一系列的物理及化學反應之后,將形成強度高、良好的復合地基的穩定性。水泥攪拌樁法通常用于加固土、疏松土和其他地基。在施工組織過程中,水泥攪拌樁的強度相對較小,可以將其適用于施工組織的擴展中。在施工組織開始前,必須要確保等級,如果有一個低洼地區用粘土填充,同時清除所有的碎片,如沙墊和生活垃圾。
3.6 孔內深層強夯法
這種方法是在我國發明的,是世界上唯一的一枚金牌。世界發明博覽會在比利時布魯塞爾舉行,由長城公司發明的深孔動態壓實法(也稱為DDC技術),52歲的尤里卡在獲得五枚金牌后,也贏得了比利時國王的榮譽。該方法是為了顯示地基條件,約束包裝和壓實。該方法將動態壓實與材料配筋結合在一起,具有較高的動能,可以顯著地改變土壤的粘度和密度。這種方法的優點最重要的是能解決軟弱土,可以充分利用建筑垃圾,甚至是我們身邊的普通鵝卵石可以作為填充材料的建設,另一方面,節省鋼筋混凝土建筑材料,符合當前我國可持續發展的概念。這種方法不僅實用,而且經濟、環保,是今后廣泛使用的一種方法。
4 軟土地基施工技術運用的注意事項
首先,在道路橋梁的建設中,軟土地基的建設應注重橋梁的等級結構。不同等級的橋梁對工程建設有不同的要求。這也決定了軟土地基加固的不同要求。高架橋采用軟土地基,避免沉降和地面開裂。在橋的較低水平,道路可以提前鋪設,橋面鋪設在軟土層之前。
其次,道路橋梁工程的施工環境對軟土地基的建設有一定的影響。不同的施工環境有不同的土層,因此需要對軟土的土壤質量進行分析,并采用一些施工技術來處理。例如,一般粘性土的軟土層能夠承受實際的壓力。采用擠密法處理砂土的軟土。軟土可以進一步增強軟土。對于淺軟土地基,可以在地表開挖和回填前進行表面處理。如果軟土滲透性較差,則需要很長時間來排水,以便其他方法可以改善地基的穩定性。
5 結束語
總而言之,在道路和橋梁的建設過程中,軟土地基作為一種常見的重要的基礎性工作,必須做好,在軟土地基處理施工計劃的過程中,要嚴格按照施工計劃要求,確保軟地基處理的強度及穩定性基礎保障,確保橋梁的安全工程投入在運營之后,極大限度地延長操作階段的使用壽命。
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