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【摘要】我国华东地区软弱地基较多,道路桥梁施工常需要进行加固处理,随着施工技术的不断进步,施工处理技术也越来较多,施工难度与成本也有所不同。本文笔者结合温州市域铁路S1线一期工程的软弱地基处理进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。
【关键词】道路桥梁;施工;软弱;地基
前言:
道路桥梁工程在具体的施工过程中,应该根据道路桥梁工程软弱地基的实际状况,选择相应的软弱地基的施工处理技术,以此获得更高的经济效益和社会效益。
一、工程项目简介
温州市域铁路S1线一期工程位于温州市区,全长52.22公里,其中路基1.95公里,桥梁四座34.74公里,越岭双线隧道0.59公里,地下线14.94公里。线路经过区域多属于平原区,局部为剥蚀低缓残丘,拟建区地表多为埋深约0.07~5.10m的杂填土,局部分布为灰黄色、灰色可塑土、局部为软塑,局部变相为粉质粘土,埋深约0.50~2.4m,广泛分布的主要土层为灰色、褐灰色、流塑,淤泥,埋深2.4~42.4m。软弱地基段多,加固处理是该工程的重点。
二道路桥梁施工中针对软地基组织的处理原则
在新的工程建设中,设计一般考虑利用天然环境因素来作为施工条件基础。比如,对于淤泥质土开说,根据它的一些特征利用其上部较好的土层来作为基持层。而当上部土层较薄时,就要注意避免它在施工过程中对淤泥土的影响了。在施工过程中,一些性能稳定,密实度和均匀性比较强的工业废料以及一些建筑垃圾,也可以作为施工材料进行杂填使用。如果地基条件无法满足施工要求,则应该进行一些处理。
三、软弱地基处理的一些常用方法
1、换填土处理方法
所谓换填土处理法,是指当道路桥梁的地基土质不能满足其自身的稳定性以及承载能力时,并且软土质层相对来说也比较薄。在这种环境条件下,我们通常会对软土层部分进行全部或者部分的采挖,然后再根据实际情况换填性质较稳定,强度以及密实度较大材料。并对其进行强力压填。从而加强地基土层的密实度,增强地基的承载能力。通过加快软弱部分地基的固结速度来改造原有的软弱地基。从而来满足施工设计的要求以及保证施工过程中的安全,这种方法广泛用于桥梁的扩大基础及路基的局部软基地段。
2、密实加固法
(1)排水挤密加固法对于一些含水量比较高的土层,如沼泽、江河湖海等。它们的周边土层中含水量都比较高。而对于这种情况,我们通常会采用适合的排水挤密法来对其进行排水吸水,从而加固软土地基,提高软土地基的承载能力。该方法是从另一种角度来对软土性地基进行增密加固。是我国现代工程施工过程中常用的一种新技术和新工艺。由于这种方法处理效果比较好,施工环节也比较简单。这种方法在市域铁路的灵昆岛滩涂地段使用广泛。
(2)深层密实加固法对软土层地基的加固方面,我们还经常会使用深层密实加固法,这种方法是通过对地层的爆破,挤压等方式。来对软土地进行加密和固结。深层加固和浅层加固法的不同指出是它所使用的机械设备不同。此方法在老金温铁路施工中使用比较广泛。
(3)动力固结法(强夯法).动力加固法又称强夯法,该方法是利用质量一般为8t}30t的重锤,从高度为8f20m的高空中通过自由落地所产生的动能来对地基进行强夯打压加密。该方法适用于饱和性粘土地基。利用外部夯力,将较高强度的材料打入地基土层中。在施工地基中形成碎石墩,将新材料与原有的地基形成复合地基。从而增强它的密度以及提高地基的承载能力。由于市域铁路工程位于市区,考虑周围结构物的影响,运用较少。
(4)水泥土混合法水泥土混合法又称深层混合法,它的原理是通过把水泥等建筑材料混入到淤泥、粘土中。然后再通过机械设备的搅拌使之均匀融合。由于水泥材料的吸水凝固,从而会降低土层的含水量,提高地基的强度。从而增强地基的承载能力,此方法在温州市域铁路工程路基桥梁过渡段常使用。
3、管桩加固法
(1)夯实水泥土桩法。此种方法的原理和碎石桩加固法非常相似,都是选用材料性能比较单一的土质材料。按照一定的比例和用量与水泥混合,然后在孔外进行均匀拌和形成水泥土,再分层地向孔内回填并强力夯实,制成水泥土桩。处理后的地基强度和抗变形能力会明显的提高。这种方法操作非常简单,而且有成本低,周期短等优点,因此也广泛的应用车站及维修基地的基础处理。
(2)钢筋混凝土管桩法。现场灌注混泥土管桩在道路桥梁软弱地基的处理方面是一种新的加固地基的方法。这种方法具有成桩质量好、施工进度快、耐久性强、经济效益高等优点。另外,由于该方法适用于各种不同性质的软土地基,本工程温州南路基段以前为为老水塘,采用此种加固方法,节约了工期,效果良好。
(3)碎石桩加固法。是指通过冲击、振动等方式在软土地基中进行打孔,把固结性和稳定性相对良好的碎砂、碎石等在地基中进行挤压、填充。从而来形成一个密实度高,直径较大的桩体。这种方法可以有效的提高地基的承受能力,减少地基由于外力而产生的形变。该方法主要针对密度性较差的粉土、松散砂土、粘性土等地基,温州市域铁路对此种加固方案进行过比选,但其成本较高,未选择此种方案,但是随着我国经济的不断发展和技术水平的不断提高,该方法的应用范围以后会不断的扩大。
(4)水泥粉喷桩
水泥粉喷桩就是指利用水泥、石灰等材料,来作为主要固化剂。利用特定的搅拌机械将软土与固化剂均匀搅拌在一起。利用固化剂与软土在搅拌期间所产生一系列反应,使软土固化为硬土,形成一种整体性强、稳定性高的地基结构。水泥粉喷桩在提升软弱地基承载力方面具有非常明显的效果,且其不存在对环境的污染问题,施工时不用采用大型的施工器械,施工的振动噪声也较小,因此,这种方法在桥梁软弱地基施工处理中应用较为常见;粉喷桩大多采用的桩径为50cm,其桩长必须保证能够穿透软土层,并达到持力层内部50cm以上,同时还需要对桩距进行合理控制。桩身应呈平面三角形或矩形来进行布置,以提升桩基的稳固性;为了保证水泥粉喷桩的质量,必须对原材料进行有效控制,尤其要控制好水泥的质量。另外,还要对施工机械进行严格检查,并做好施工记录,对于检查中出现的问题,应该及时反映,并采取措施进行有效处理;水泥粉喷桩的检测主要是检测桩位、桩长、喷灰量、复搅长度等各项指标是否符合要求。桩位偏差必须控制在5mm之内,垂直偏差必须控制在1.5%之内。桩的检测工作应该在成桩一个月之后方可进行,可采用钻芯检查的方法。在检验合格后,方可进行下道工序,此种处理方法在华东地区采用最广泛,温州市域铁路在地下线围护结构、路基基层处理都多次采用此方法。
4.加筋技术
对软弱地基的加筋处理是指是指将土工合成材料或钢筋混凝土带、尼龙绳、钢带、钢条、等铺设在人工填土的路堤或挡墙内;或把土锚或土钉、碎石桩、树根桩等打入边坡内。通过这种方法得到的人工复合土体,能够具有很强的抗压、抗拉、抗弯和抗剪作用,能够使地基承载力提高、沉降减少,而且能使地基稳定性得到极大的加强,在路基高填方的路堤地段及边坡处理广泛使用,常见的采用土工格栅加固的居多。
四、结束语
随着科学技术水平的不断提高,设备工业的发展,使得地基处理理论可以更好的在现实中得到良好的运用。新材料,新工艺的更新发展也必然会带来更多对软地基的处理方法。而新方法的推广和使用在道路桥梁施工方面更是发挥着重要的作用。
参考文献:
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