郭蘭蘭,王 冰
(河南明陽工程有限公司,河南洛陽 471000)
橋梁道路的地基絕大部分都是通過高度壓縮土層、沖灌填土、混合填土、淤泥以及淤泥土構成,屬于軟弱地基。當進行建筑項目建設之時,常常遇到軟弱地基。本文針對軟弱地基相關影響展開分析,且對于軟弱地基相關實情提出對應處理措施。然后依靠工程實例對上述分析重點進行歸納。確保軟弱地基在工程建設方面產生的影響有效降低,提高工程質量,收獲較高的社會效益及經濟效益。弱地基屬于一種不良地基。軟底不具備較高強度,壓縮性較強,滲透性很低,必須重視地基穩定性以及變形。地基變形及強度不滿足設計標準。
施工工作之前道路軟弱地基土未完成固結,道路軟弱地基屬于未經處理狀態,在應用之際,會給予路面基礎一定的壓應力,這樣路面使用之際沉降一直累積,直至一定程度之后路面就會凈空,進而底部就會淤塞以及積水。還更有甚者,底部土體非常可能出現剪切壞損問題,進而出現惡劣沉降,這樣路面就無法正常使用,路面和路基因此會受到破壞。
依照相關路面基底土壓應力有限單元法的計算數據,基底的壓應力逐步升高,對于軟土路面地基假使未做到科學處理,因為沉降的累積以及路面,路面中端沉降的差值會增加,公路的兩側高較,中間較低問題便更為惡劣。如此一來路面的凈高有所下降,進而路面中部不斷積水,淤塞愈發嚴重。
地基由于不均勻性沉降,使得路面的加應力有所增加,而附加應力如果發展至一定水平便將導致路面構造出現開裂現象,而公路地基的變形若是造成路面節段之間邊角存在剛性接觸,應力因此會更加集中,最終導致局部性壞損現象。
當進行路面的設計及施工的時候,人們對于道路建筑的基礎處理常常不夠重視,這樣造成道路建筑的壞損問題與路面本身對比處理起來難度要小,只不過因此會增加維修支出,相應功能同樣有所影響,進而路基一部分還會因為缺少建筑的支持存在小規模損壞現象。
道路相接節段的不均勻性沉降現象導致錯臺問題,但是通常錯臺不嚴重,正常使用是沒有問題的,然而基于軟土地基條件進行的道路建設會使得此類問題更加嚴重。具體因為道路缺少均勻縱向受力,軟土地基上的相接段基礎不具備均衡性壓應力,相接段沉降值不夠均勻造成錯臺。沉降縫部位相鄰兩節所處土質基礎存在差異,基于基底上的壓力,土質的不同壓縮性也會存在差異,這樣兩節沉降量有所不同,兩節段就會存在錯臺現象。
在現階段施工中,一般軟弱地基的處理都是根據軟弱土地基實際特點,采取加筋、碎石樁、管樁、深層密實、排水板以及換填土等技術措施加以處理,具體闡述如下。
此種技術措施,主要指運用機械裝置使得塑料排水板有效插至不同深度軟土層內部,進而運用預壓荷載相關原理,之后軟土地基水便會順塑料板滲入至上端,從而到達砂墊層,最終對軟土地基進行有效加固,這樣地基承載力會大大增強,以上加固措施屬于一種新型的新技術措施,在現階段,此技術方法的水上項目運用已經非常普遍,再加上技術手段仍舊在發展創新,打設排水板的深度不斷提升,運用此種技術會收獲更好的加固成效,且此技術投入非常低,手法非常容易掌握,且積累下豐富的經驗,所以,現今深受項目施工單位喜愛。
此技術運用擠壓、振動、爆破以及夯擊措施,進行軟弱地基的振實和擠密作業,這種技術和淺層加固措施之間有一定不同,其運用施工裝置不同,且軟弱地基密實的深度可以有所提升。
若是軟弱土地基的承載力發生變形導致無法達到設計標準,加之軟弱土層的厚度較小,此種條件下我們應當通過換填土技術,詳細就是基礎底部軟弱土層清除干凈,之后換填上強度充足的砂,這里需要重視必須適應密實厚度要求。此技術一般在公路構筑物地基處理中應用較廣,一般情況下借助重錘加以夯實,還可以利用機械對其碾壓,利用平板振動,以上技術對于實墊層施工作業都是適用的,利用以上技術既可以確保地基的表層土更為固實,另外分層回填土也能夠得到科學處理。換填土加固技術利用土內加應力分布,墊層因此能夠有效承受來自上端的相應壓力,而較小的壓力由軟弱層進行承負。此種技術通常運用于雜填土地基、暗溝、素填土、淤泥以及淤泥質土中。
此種技術另外被稱為碎石樁加固法,通常利用水沖、振動和沖擊等形式,于軟弱地基中成孔,而后再把砂和碎石全部擠壓至孔內,如此一來建立起一種大直徑密實樁體,且此樁體是由砂體組成,碎石樁,砂樁和砂石樁共同稱作砂石樁,砂石樁與土會一同建立起復合型土層,此土層為持力層,地基承載力會因此有效增強,進而變形問題就會有效緩解。此種技術對于填土,黏性土,素填土,松散砂土和粉土地基來說是非常適用的。前期環節,砂石樁法一般是運用到擠密性砂土地基內,現今科技手段正不斷進步,后期也已經出現效能更強的專用裝置,此技術應用也就更為廣泛。
在邊坡上完成人土錨的打設操作,還有就是在人工填土擋墻和路堤上完成尼龍繩,鋼帶以及鋼條鋪設操作的技術就是加筋技術。此類型的土體既具備抗剪、抗彎、抗拉和抗壓作用,而且可以使地基承載力有所提升,進而地基會更加穩固,沉降問題得以有效控制。
此項目區段是處在山地丘陵區與平原區域的匯集部位,勘查路線必須越過河流,地區地貌為單元濱海淺灘,加之河流產生影響,局部沖溝發育,地區微地貌存在一定復雜性。項目總體長度達到28.1km,沿線年平均氣溫達到10℃,另外全年的平均降水量達到498mm,其海域是不規則性半日潮海區。參照于一級公路標準規劃,路基地處淺海灘,路基處理為施工過程的一個技術難點。
橋頭區域段和擋墻基礎軟基處理設計:
(1)橋頭部位為確保橋頭不均勻沉降的合理防控,于項目橋頭大約30m以內運用樁身直徑0.6m,雙向水泥攪拌樁加固地基。
(2)地基軟弱層距離是處于1.30~1.50m之內,應當運用梅花狀進行設置,另外復合型地基承載水平必須高于100~120kPa。實施全路幅性地基處理。
該項目工程是軟土地基區段,在公路沿線上地質狀況很差。而為了使得道路能夠正常有效使用,保證路基沉降現象的科學防控,參照《公路路基設計標準》(JTGD 30—2004)內容加以規劃,具體的技術要求為:
工后沉降基準期是15年。
一般性路堤小于等于0.3m。
工后沉降,橋臺及路堤相鄰部位應當不超過0.1m。
該區段軟弱地層的處理應當有豎向排水系統的設置,地基最初排水邊界條件發生變化,利用排水系統增多孔隙水的排除技術,對排水距離進行有效控制,利用路堤填筑荷載作用,提高地基土的排水固結速率,使得加固耗時降低,進而地基土固結壓力就實現迅速增高。豎向排水體應當使用塑料排水板。相關設計方法是,依靠均長達到6.4m的塑料排水板及兩層土工格柵進行處理,主要預壓荷載便是路堤重量。
我國沿海、沿湖以及沿江位置軟土地基都有廣泛性分布,針對橋梁道路項目施工而言,一般都會有軟土地基的影響,若是在這一方面沒有加強重視,其影響是會非常惡劣的。比如路基的滑移及裂縫現象、路面的不平整、道路橋涵通道的人工構筑物存在跳車顛簸現象。地基處理最終目標在于利用加筋、動力固結、排水板、深層密實、管樁加固、換填土和石樁夯碎等手段增強地基強度,確保地基土剪切性,振動性和壓縮性有效提升,確保地基真正達到橋梁道路項目施工要求。現今,本文介紹的相關技術都屬于在我國道路橋梁建設項目中有著廣泛性運用。在柔性基礎地基承載力特點和公路路基地基壞損機理方面也早已建立起科學的評估手段以及分類體系。
總的來說,伴隨我國的社會經濟持續進步以及科技手段快速發展,工程地基處理技術持續創新發展,加之項目材料進一步更新,橋梁道路項目施工技術手段與裝置進一步創新,我國的公路橋梁項目施工質量得到有效改進。如此不但能夠為人們提供優質化服務,而且能夠極大地推動國民經濟迅速發展。