山西路桥第一工程有限责任公司山西太原030006
摘要:结合实际,探究公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用,首先阐述软土地基的现状,其次,详细解析软土地基施工技术的类型,希望通过各种技术的分析应用讨论后能够提高公路桥梁施工水平,促进我国公路事业的发展。
关键词:公路桥梁;软土地基;施工技术
前言
软土地基是指含水量大、透水性差、承载力小、压缩性高,呈现软塑到流塑状态的饱和性粘土。其构成物主要是大孔隙泥炭、松软土、有机质土和松散砂等土层,这些土层含有较多的如粉土与黏土等细微颗粒。在公路施工中若遇到软土地基就会影响工程的施工,因此,研究软土地基施工技术意义重大。
1软土地基的现状
正如前面所提到的桥梁公路的滑动倾斜凹凸不平等问题,其实广泛存在于我国的建筑建设中。如建筑物的开裂倾斜,地面沉降塌陷,导致建筑物受到破坏。这些情形的出现的原因比较多样,有自然原因也有人为原因,如过度开发地下水,导致地面大面积塌陷,这虽然是人为原因,但接下来就会导致软土的土层分布不均,厚薄不一,继而载荷重心偏移,最终引发地面大面积沉降。这是如果附近的建筑物载荷能力差距过大或者是空间距离距离太近就会导致建筑物损坏。这种情形广泛存在,只不过,桥梁公路方面更为常见,且基本是其他问题出现的最初状况及最初原因。所以桥梁公路的修建要求远多于其他工程。而作为桥梁公路的基础工程—地基,它的质量就严重制约着桥梁公路的性能。因此,桥梁公路施工人员就要格外注意地基的修建,及时掌握国内外对此的研究成果,了解其引发的问题的产生原因以及补救措施,争取有效的缓解地面沉降引发的一系列恶果。下面将从软土地基的特点和使用情形的不同选择不同的软土地基的施工技术方法。
2软土地基施工技术分析
2.1表层处理方法—表层排水法
针对于土质较好的地基,一般会存在含水量较高的问题。所以应该选用表层排水法。在施工提土之前应该做的工作是,在地面开挖沟槽,将地表水排除,从而降低了含水率(主要指地面表层的含水率),继而有助于下一步施工。应该注意的是要选用易于透水的碎石和沙砾,这样才能使沟槽起到其盲沟的功效。
2.2表层处理方法—砂垫层法
砂垫层法适用于沙砾土资较多,而其土层厚度小,易于排水导致的工程进度不如正常效果的情况下。沙砾层常用的厚度是12~24cm。至于选用这个厚度是具有一定的科学依据的。这个厚度易于提高排水面,可以提高软土层的强度,在构造物承荷作用的影响下加快排水凝结的速度,保障地面稳定符合国家标准。由于沙砾层方法主打稳定性,所以其施工材料的选择尤为重要,尽量选择低于5%的含泥量的洁净的中型或粗型砂。另外根据目前的施工经验来看,固结能力比较优良的是5cm以下的天然级配砂砾排水,但是其在施工前要检查沙砾表层,在其湿润时方可进行下一步施工,而在施工时需要格外注意的是要注意地面的洒水压实工作。
2.3表层处理方法—敷垫材料法
敷垫材料法主要针对承载问题。尤其适用于不均匀的地层,因为不均匀的地层最容易发生地面的塌陷以及建筑物的侧向偏离变位。这时采用敷垫材料法,通过敷垫材料的拉抗力、抗压和抗剪等功效提高地面的承载力,令地面土层均匀,减少地层塌陷或者建筑物偏离等问题的出现,从而加大地面机械的通行能力。目前国内常见有土工布、玻璃纤维格栅和化纤无纺布等敷垫材料。
2.4表层处理方法—添加剂法
针对土体稳定的则是添加剂法。这种方法应用于粘性土的土层,通过添加剂的加入,提高地基的强度,加强其压缩功能。同时还可以增强填土稳定性,进一步完善固结效果,保证施工机械行驶正常。添加剂常见的材料为熟石灰、生石灰和水泥。这种石灰类添加材料主要是在施工当场进行拌和,当然也可以选择厂拌,它保证团粒效果和降低土壤含水量的同时,由于时间的推移产生化学效应,形成化学性凝固,从而由量及质,土体进一步稳定。
2.5软土地基施工技术—粉喷桩加固处理技术
深层搅拌法是新近出现的增加地基的凝固性能和软粘性能的一种方法。它可以改变地层质量,令软土硬结成优质地基,具备了优良强度、良好水稳性和整体性特点。它的使用是通过采用特质机械对固化剂(主剂是石灰水泥等材料)和软土进行搅拌,而软土和固化剂在搅拌过程中会发生化学物理反应,从而改变软土质量。粉喷桩加固处理技术就是这种深层搅拌法加固地基方法的其中一种方法,而它软基搅拌时主要是采用粉体的固化剂。适用于各种成因的饱和的软粘土的加固。所以它尤其适合于我国常用的含水量较高的淤泥粉土、质土的粘性土。
2.6软土地基施工技术—水泥搅拌桩法
水泥搅拌桩法适用于加固如松散砂土和粉土等构成的地基。它主要利用搅拌固化剂(以水泥石灰为材料)和软土产生的一系列化学和物理反应,将地基的稳定性和强度提高。特殊的是这种搅拌是在地基深处进行。而它的优势也在于此。在地基深处施工,可以减少对地面的干扰,从而可以进行其他的施工。非常适合扩建工程施工。需要注意的是,施工之前需要对地面进行排查,平整地面,清理杂物。如生活垃圾和砂垫层。
2.7软土地基施工技术—竖向排水固结法
竖向排水固结法的科学依据是通过排水距离的缩短,推动地面快速固结排水,增强地面抗水性。而缩短排水距离的方法就是利用砂井或纸板排水所制作的垂直排水柱安设在粘性土地基里。由于对砂井不同的施工方法可以对砂井排水法进行分类,分别有振动式、水射式、袋装式、打入式和螺旋钻式等。这种方法主要针对于均质而层厚度较高的黏土土质,不太适合泥炭质土层。处理范围有两类,一是针对于填土坡面下,可以增强稳定性,二是针对于路基顶面宽度下,可以防止塌陷。但此法要求较高,经常和缓速填土法和加载法一起使用,很少单独使用。尤其在排水砂井的设计时,首先要对施工方法、排水距离、和砂井直径及改良范围进行假设,根据假设进行对稳定与塌陷方面进行计算,如果不能满足要求,要继续修正数据再计算。
3结语
软土地基作为国内桥梁公路施工中的重要组成部分,所以,为了桥梁公路的整体质量,我们需要根据软土地基的特性,有针对的选择最符合建筑要求的软土地基处理办法,实现利益最大化,实现桥梁公路的最稳定的建设。
参考文献
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