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摘要:對(duì)道路橋梁工程中的軟土地基施工進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析,從道路橋梁工程中軟土地基處理的必要性、軟土地基處理的準(zhǔn)備工作和控制原則、軟土地基處理方法以及軟土地基處理的質(zhì)量控制等方面進(jìn)行了分析,提出了加載換填法、排水法、灌漿法、強(qiáng)夯法等處理方法,希望能夠?yàn)槲覈?guó)道路橋梁施工建設(shè)提供一定的借鑒,有效解決施工軟土地質(zhì)問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:道路橋梁,軟土地基,施工處理
公路是國(guó)家交通運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施,國(guó)家和地區(qū)要想得到長(zhǎng)遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展就必須完善道路交通建設(shè),在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中,軟土地基是經(jīng)常遇見(jiàn)的地質(zhì)問(wèn)題,對(duì)道路橋梁的建設(shè)質(zhì)量有較大程度的影響,因此施工單位必須對(duì)軟土地質(zhì)進(jìn)行加固處理。
1軟土地基的概念及特征
1.1軟土地基的概念
所謂軟土指的是組成中含有一定量泥砂或是泥砂成分的土的全稱,軟土的壓縮量和含水量都較高,透水性和剪切強(qiáng)度較低,因此導(dǎo)致軟土地基的承載能力較差。
1.2軟土地基的主要特征
軟土地基主要有以下幾點(diǎn)特征:第一,孔隙比較大,軟土地基的土質(zhì)通常十分松散,土粒與土粒之間有較大的空隙,因此它的空隙較正常土質(zhì)地基來(lái)說(shuō)更大一些。第二,含水率高,一些靠近河流湖泊的土體,它們的地下水含量較高,導(dǎo)致土地內(nèi)部含有大量的水分,久而久之形成軟土地基。第三,壓縮性高,軟土地基相對(duì)于正常地基來(lái)說(shuō)承載能力較差,因此在受到外界負(fù)荷的時(shí)候,中間的大孔隙會(huì)受到壓縮,且土體內(nèi)部的水分會(huì)被擠出,導(dǎo)致土體體積迅速變小,如果此類地基出現(xiàn)在道路橋梁建設(shè)中,就會(huì)導(dǎo)致道路內(nèi)部結(jié)構(gòu)變形甚至出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。第四,透水性弱,由于軟土地基本身的含水量已經(jīng)很大,當(dāng)遇到多雨天氣時(shí),下部無(wú)法吸收水分,水源會(huì)長(zhǎng)期積累在道路上部無(wú)法排走。第五,變動(dòng)靈敏性高,軟土地基由于內(nèi)部存在大量的水分和氣泡,導(dǎo)致地基體積十分不穩(wěn)定,當(dāng)受到一定荷載力時(shí),極可能由于受力不均造成其體積發(fā)生各種變化。
2道路橋梁工程中軟土地基處理的準(zhǔn)備工作和控制原則
2.1道路橋梁工程中軟土地基處理的準(zhǔn)備工作
首先要對(duì)道路橋梁施工地區(qū)的地質(zhì)進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真的勘察,對(duì)施工地區(qū)的地質(zhì)、地基、水文方面資料進(jìn)行收集和整理,通過(guò)對(duì)資料的分析為建筑施工提供一定的幫助。其次,要對(duì)施工方案進(jìn)行正確的選擇,根據(jù)施工地區(qū)的調(diào)查報(bào)告,篩選出幾套初選方案,而后根據(jù)施工具體情況對(duì)初選方案進(jìn)行集中分析對(duì)比,找到方案的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),再結(jié)合施工環(huán)境、施工工期、機(jī)械設(shè)備等方面選定最終施工方案
2.2道路橋梁工程中軟土地基處理的控制原則
在處理道路橋梁軟土地基時(shí),應(yīng)該遵循防治結(jié)合的控制原則。首先軟土地基的預(yù)防性控制的目的是盡量保證路基路面的完整性,及時(shí)進(jìn)行預(yù)防性控制一方面能夠有效延長(zhǎng)道路橋梁的施工壽命,另一方面能夠節(jié)省道路的施工資金。一旦道路的預(yù)防性控制工作沒(méi)有做好,就會(huì)使道路橋梁的受損程度增加,同時(shí)增加公路修建的補(bǔ)救費(fèi)用。而修復(fù)性控制則主要針對(duì)的是軟土地基破壞較嚴(yán)重的區(qū)域,技術(shù)施工人員應(yīng)該根據(jù)路面受損程度和受損類型及時(shí)選擇恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)救方法,這樣才能避免道路進(jìn)一步受損,如果道路的修復(fù)性控制沒(méi)有做好,不但會(huì)增加后續(xù)修復(fù)工作量和修復(fù)費(fèi)用,甚至還會(huì)導(dǎo)致一系列不必要的安全事故,給人們帶來(lái)財(cái)產(chǎn)生命威脅??傊诘缆窐蛄菏┕そㄔO(shè)過(guò)程中,只有對(duì)軟土地基進(jìn)行嚴(yán)格的預(yù)防和控制,才能保證整個(gè)施工工程的質(zhì)量和安全。
3道路橋梁工程中軟土地基處理方法
3.1加載換填法
加載換填法是處理軟土地基的一個(gè)重要方法,就是在對(duì)原有數(shù)據(jù)進(jìn)行充分考量的基礎(chǔ)上,對(duì)一定固定深度范圍內(nèi)的軟土進(jìn)行替換,替換材料通常采用高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性的物理材料。替換過(guò)后應(yīng)在地基上施加壓力以減少填充物之間的空隙。另外,填土加載也可以采取豎井加壓的方法降低地下水量,通過(guò)降低土壤中的水分增強(qiáng)土質(zhì)的強(qiáng)度。在進(jìn)行換填時(shí)需要對(duì)道路橋梁的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行充分考慮,使軟土地基能夠長(zhǎng)久的保持承載能力。
3.2拋石擠淤法
在處理河流湖泊處的地基時(shí),軟土地基位于水下,很難做到對(duì)土壤進(jìn)行更換,對(duì)于這種情況,我們可以采取拋石擠淤法,在路基上面填充石片,然后采取一定的外力對(duì)石片進(jìn)行擠壓,這樣路基中的淤泥就會(huì)被擠出,擠出淤泥后在路基表面上鋪上一層厚沙。在拋石過(guò)程中,當(dāng)片石浮出水面后應(yīng)該用顆粒較小的石塊對(duì)縫隙進(jìn)行填充,最后再進(jìn)行碾壓夯實(shí)。
3.3灌漿法
灌漿法通常用在軟土地質(zhì)特別嚴(yán)重的路段,技術(shù)施工人員利用粉噴法和電化學(xué)原理等方法將水泥砂漿灌入地基的細(xì)縫中,從而改變地基土層的性質(zhì),提高地基土質(zhì)的強(qiáng)度。灌漿法施工相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單,施工人員在具體操作過(guò)程中應(yīng)選用性能較好的電鉆,按照預(yù)先設(shè)計(jì)的灌漿位置進(jìn)行固定,對(duì)于噴粉量、停粉時(shí)間以及灌入水泥漿的量都要進(jìn)行嚴(yán)格控制,另外在工程實(shí)施前應(yīng)該進(jìn)行實(shí)際勘察,確保制定的計(jì)劃行之有效。
4案例分析
4.1工程概況
某地區(qū)公路為一級(jí)雙向四車道公路,公路全長(zhǎng)12km,路基寬度22m,公路規(guī)定行車速度為100km/h。該公路所在地區(qū)為沿河平原地區(qū),地勢(shì)低洼平坦,氣候四季都較為濕潤(rùn),四季溫度溫差較大。公路所在地區(qū)有豐富的地下水資源,水位埋深較淺,經(jīng)實(shí)地勘察該地區(qū)地下水以及地表水對(duì)混凝土有一定的腐蝕作用。
4.2公路軟土地基處理
施工工藝由于該公路施工主要路段屬于沿河地段,因此在設(shè)計(jì)上采取排水、清淤、片石填筑、換填改良土鋪設(shè)土工格柵等工序進(jìn)行處理。1)排水清淤處理。對(duì)于積水量不多的路段,可以直接使用抽水設(shè)備將積水處理干凈,等表面技術(shù)處理完畢后,用挖掘機(jī)在積水區(qū)進(jìn)行挖除,待出現(xiàn)原狀土壤后即可停止清理。清理出的淤泥應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行檢測(cè),并配置一定比例的填充材料填充至原積水區(qū)。2)片石填筑。在片石選擇上應(yīng)該選擇抗壓強(qiáng)度較強(qiáng)的材料進(jìn)行填筑,一般選擇抗壓強(qiáng)度大于30MPa,中部厚度大于15cm的片石進(jìn)行填筑。在正式填筑施工前,應(yīng)該在公路施工區(qū)抽取200m路段進(jìn)行試驗(yàn)填筑,通過(guò)試驗(yàn)?zāi)軌驒z驗(yàn)施工工藝的合理性,施工工藝和施工機(jī)械設(shè)備的配置組合度以及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的穩(wěn)定性。試驗(yàn)路段施工完畢后由檢測(cè)人員進(jìn)行工程檢測(cè),審核無(wú)問(wèn)題后可以展開(kāi)大面積施工。首先施工人員將選好的片石用車輛運(yùn)輸至施工地點(diǎn),將施工地用推土機(jī)和平地機(jī)進(jìn)行推平處理,保證地基的厚度和平整度,待平整后采用壓路機(jī)進(jìn)行反復(fù)碾壓,增強(qiáng)土壤的壓實(shí)度。其次,在進(jìn)行分層填筑時(shí),應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,先低后高,先中央后兩邊進(jìn)行材料卸載,同時(shí)用推土機(jī)和壓路機(jī)進(jìn)行后續(xù)處理,保證碾壓層平整且厚度不超過(guò)0.5m。將片石填筑好后對(duì)片石的頂部再次進(jìn)行碾壓,對(duì)于欠缺平整的縫隙應(yīng)該用碎石屑等細(xì)料找平,當(dāng)輪跡小于8mm時(shí)停止碾壓,并在其上方填筑一定量的路基土。3)換填改良土。改良土的主要配置材料為土和石灰,將一定量的土和石灰按配比配合后運(yùn)用攪拌機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)攪拌處理。攪拌完成后同樣選取200m路段進(jìn)行試驗(yàn)段施工,試驗(yàn)施工完成后經(jīng)檢測(cè),如果符合施工標(biāo)準(zhǔn)則可以進(jìn)行大面積施工。在換填改良土?xí)r原則上應(yīng)該采用分層攤鋪的方法進(jìn)行,如果土壤中的含水量較大則應(yīng)該先進(jìn)行翻曬,然后再攤鋪,最后用推土機(jī)推平;如果土壤中的含水量較少,則應(yīng)該先在土壤中加入預(yù)定量的水分進(jìn)行悶土處理,待土壤水分符合要求再進(jìn)行攤鋪和推平。
4.3公路軟土地基處理質(zhì)量檢測(cè)
施工完畢后應(yīng)該對(duì)軟土地基的處理情況進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),避免由于施工過(guò)程中管理和操作流程的不完善導(dǎo)致地基處理不符合既定處理要求。因此在軟土地基處理施工后必須科學(xué)的進(jìn)行組織工作,加強(qiáng)技術(shù)管理,嚴(yán)格按照質(zhì)量流程操作,做好質(zhì)檢驗(yàn)收工作。
5結(jié)語(yǔ)
在道路橋梁施工中,施工人員要加強(qiáng)對(duì)軟土地基的處理,提升道路的強(qiáng)度和承載能力,進(jìn)而提升道路橋梁的穩(wěn)定性和安全性,延長(zhǎng)道路橋梁的使用壽命。
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作者:張建中單位:山西省公路局忻州分局