路桥施工中的软土地基施工技术探讨
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作者:孟志伟
摘 要:软土是路桥施工中较为常见的土质类型,软土地基的处理将会直接影响到路桥施工质量,若处理不当,会容易让路桥出现沉降现象,甚至还有可能坍塌,进而严重影响到路桥的安全与稳定。本文首先阐述了软土地基的基本特性,其次,分析了对路桥软土地基处理造成影响的主要因素,同时,深入探讨了路桥施工中常见的软土地基施工技术。
关键词:路桥工程 软土地基 施工技术
中图分类号:U445.55 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)10(a)-0034-02
随着我国国民经济的迅猛发展,从中央到地方都加大了对城市交通基础设施建设的支持力度,路桥工程建设事业迎来了蓬勃发展的高速期。软土是路桥施工中较为常见的土质类型,也会给施工设计带来一定的难度,若处理不当,很容易会让路桥出现沉降现象,甚至还有可能坍塌,进而严重影响到路桥的安全与稳定。本文就路桥施工中的软土地基施工技术进行探讨。
1 软土地基的基本特性
软土主要存在于河岸、海岸、沼泽、湖泊等处,其地表水分含量较大,故常年呈现出湿润状态,软土地带常出现一系列的湿润气候植物,包括角果、芦苇等。路桥施工中软土地基的基本特点主要体现在以下三点。
(1)含水量高,空隙大。
与正常土质相比,软土地基的含水量较大,可达35%~70%,这样一来,软土地基的空隙会更加多,主要原因在于:软土与粉土内部的负电荷较多,而软土地基最为主要的成分就是软土与粉土,一旦负电荷与空气进行接触,那么软土与粉土就会将空气内的水分也予以吸收,这样一来,软土地基的空隙与水分也就会得以增加。
(2)触变、流变性较强。
由于软土地基的含水量较大,所以,无论是其硬度,还是其强度都较低,外力作用于软土时,软土地基很容易变形。若要在路桥施工过程中有效利用軟土地基,那么就需要先加固其地基,使之能够达到修路修桥的要求标准,否则的话,即便是路桥工程得以竣工,一旦其承受的重量过大或者有较大外力时,就会让路桥出现坍塌,严重变形。
(3)压缩系数较高。
软土层的空隙过大,会导致软土地基所可承受的外力也会随之而下降,但由于软土层的压缩系数较高,故会有较大的反弹作用,这样一来,就难以达到压实加固的效果。由此可见,若在路桥施工过程中不妥善解决软土地基性质,那么必然会对路桥的稳定性造成较大影响,既会缩短路桥工程的使用寿命,又会对路桥工程的后期养护造成影响。
2 对路桥软土地基处理造成影响的主要因素
2.1 施工路桥等级
路桥等级的高低往往会对路桥的平整度、铺设材料等造成较大的影响。如果路桥的等级较低,那么需要首先将路基铺设到位,而后再予以沉淀夯实,最后再在路面上方铺设稳定性较强的材料。如果路桥的等级较高,那么就需要最适宜的铺设材料,既要有较高的抗腐蚀性与耐磨性,又要合理分析铺设材料的配比,使之达到最佳效果。
2.2 路堤形状
路桥施工的安全性极为重要,为了能够最大限度降低路桥的危险系数,需要修建路堤,所以,路堤也就成为了路桥施工中的关键环节。通常而言,路堤宽度、路堤高度等均会影响到路桥施工质量。如果在路桥施工的过程中遇到软土地基现象,那么需要对路堤形状进行慎重考虑,若路堤过宽、过高,均会给地基带来较大的压力。此外,由于软土地基较易出现下降、断层、变形等不良现象,均会对路桥工程的使用寿命造成较大的影响。
2.3 周边环境
路桥工程周边往往会有较为复杂的环境,包括周边的水文环境、农田环境等,这些周边环境即使表面上来看与路桥工程之间没有较多关联,但均属于同一生态环境,若不妥善处理,也有可能会对路桥施工造成影响。所以,务必要对周边环境进行详细而又具体的调查,以便能够对软土地基的关键环节予以掌握,以此来为软土地基的处理打下坚实的基础。
3 路桥施工中常见的软土地基施工技术
3.1 表层处理技术
(1)砂砾垫层技术。
土层稀薄、含水量较大的软土地基最适宜采用砂砾垫层技术,可将一定厚度的砂砾垫层(0.5~1.2m)铺设在软土地基的上方,既可起到浅层排水效果,又可固结处理软土,但需要考虑地基强度、碾压强度、机械自重等一系列因素。
(2)表层排水施工技术。
土壤质量较高、含水量较大的软土地基最适宜采用地表排水施工技术,可对于路面积水现象进行有效抑制,进而减少软土地基内部的含水率。
(3)渗透性填土技术。
表层为黏性土的软土地基最适宜采用渗透性填土技术。生石灰、水化石灰、水泥等均可作为添加剂,只需通过现场搅拌的方式就可将这些材料添加到凹形黏性土内部,进而有效提升软土地基的抗压性能与强度。
(4)垫敷材料施工技术。
由于软土内部空隙较多,导致在路桥施工时很容易出现土层不均匀的情况,进而造成道路不平整或桥面不平整现象,甚至还有可能会呈现出移位现象。有鉴于此,施工人员可将纤维性质格栅或化纤无纺布铺设在软土层表面,这样一来,既可明显增强工程地基的承载能力,又可防止出现软土地基表面不均匀性现象。
3.2 加固处理技术
(1)粉喷桩技术。 道路桥梁施工过程中较常用粉喷桩技术,尤其是在稳定性较差的区域,可将固化剂强行压入到地基内部,而后再将其于水进行化学反应后达到固结效果,形成粉喷桩,最常用的施工材料就是水泥。施工人员需要在施工之前就详细勘探施工现场的地质条件,再结合土工试验信息与地高程数据来对粉喷桩位图进行绘制。当然,为了能够更好地增强固化效果,可在水泥中再添加适量的硫酸钠、石膏等。
(2)排水技术。
由于软土地基的含水量较大,所以需要切实做好软土地基的排水处理工作。在施工过程中,需要将砂垫层施工与压力排水结合在一起,以便能够将软土地基中水分含量较高区域的水进行排除,进而提高路桥工程的稳定性与安全性。
(3)压实加载处理技术。
可将一巨大外荷载加载于软土地基上方,通过人为方式来强行进行压实加载处理,以此来达到较佳的处理效果。
(4)化学方式加固处理技术。
第一,电化学加固技术。可将一定数量的电极杆铺设在软土地基上方,在接通电源之后,直流電流就会迅速通过土层,将软土中的水分排出,这样一来,土壤硬度也就会随之而增加。第二,硅化加固技术。硅化加固技术大多应用于多孔金属灌注管环境,可在土层中注入适量的氯化钙与硅酸钠来进行加固。当然,加固效果的好坏往往与充填压力、充填时间、溶液黏度、加固半径等一系列因素密切相关,实践证明,单孔灌注施工操作方式更加有效。
3.3 强夯技术
强夯技术特别适合用于处理湿陷性的砂土、粘性土、黄土,以及部分碎石土,主要是采用机械设备来夯实软土位置,通过反复夯实软土的方式来实现让软土地基强度达到相关标准。当然,在施工之前需要对软土地基的所需夯实程度进行计算与评估。值得注意的是,强夯技术在应用过程中,需要对软土周边区域地基情况予以关注,避免附近地基土受到较大影响。
4 结语
总之,软土地基的抗剪强度较低、含水量较丰富,务必要在路桥施工过程中高度重视软土地基,通过切实可行的施工技术来大幅度提升地基的承载性与稳定性,进而实现路桥工程的可持续性发展。
参考文献
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