佛山市南海区道路建设管理处广东省佛山市528000
摘要:地基处理技术在公路桥梁工程建设中起着重要的作用,它对公路桥梁工程质量和成本,以及行车的安全性、舒适性等多方面都有很大影响。通车后,能否在不断增加荷载的考验下保持行车安全舒适性,一直是人们共同关注的课题,本文对公路桥梁地基处理中的问题进行探究,并提出相关的解决措施。
关键词:公路桥梁;地基;问题;措施
1加强公路桥梁地基处理的重要性
在公路桥梁工程建设过程中,地基处理水平高低,不仅关乎整个工程质量的优劣,且影响企业经济效益与业主投资效益,甚至决定项目使用寿命、安全及舒适性,进而威胁到人们出行安全。因而新时期背景下的路桥施工企业必须紧密结合我国交通事业不断发展的需要,着力提高自身专业技术水平,切实做好路桥施工中地基处理工作,以全面提升企业核心竞争力和市场适应力,从而促进企业走向可持续发展道路,助推我国交通事业稳健、快速发展。
2公路桥梁地基建设中存在的问题
2.1方案缺乏可操作性
设计公路桥梁方案时需注意的首要问题,就是科学严谨的做好该项目地质勘察工作,结合地域实际情况,对地基处理做出针对性设计方案。如果前期设计过程中,地基处理设计方案未能严格按当地地质情况合理出具,则施工时易出现孔斜、缩孔、坍孔、桩位裂缝、混凝土桩断裂、桩身混凝土离析等质量问题。从而影响工程进度和施工质量。切忌因前期设计时间短,在地质勘察资料不充足的情况下,照搬地基处理通用设计方案。
2.2渗透问题
渗透问题主要分两类:一是地基渗流量超过其允许值时,其后果是造成大量水量损失,甚至蓄水失败;二是地基中水力比降超过允许值,地基土会因潜蚀和管涌产生破坏,严重的将导致公路桥梁损坏。
当天然场地不能满足上述几方面要求时,就需要对其进行适当处理,形成人工地基。正是由于“地基处理”,使“无用”变“有用”,化“腐朽”为“神奇”,真正起到了“点石成金”的作用。在我国,岩土工程人员引进世界先进地基改良措施,并因地制宜地研制开发出不少适合我国国情特点的地基处理方法,使地基处理范围不断扩展,效果不断改善,地基处理的作用越来越大,地位也越显突出。
2.3沉降、水平位移、不均匀沉降问题
在公路桥梁的荷载(包括静、动荷载的各种组合)作用下,地基将产生沉降、水平位移及不均匀沉降。若地基变形(沉降、水平位移、不均匀沉降)超过允许值,将会影响公路桥梁的安全与正常使用,严重的将造成公路桥梁破坏。其中不均匀沉降超过允许值造成的工程事故比例最高,特别在深厚软粘土地区。
3公路桥梁地基施工处理措施
3.1运用先进的科学技术
采用先进技术是实现公路桥梁地基处理技术提高的最佳途径。如果能在施工中合理使用先进科学技术,确保工程的质量与安全,这对提高公路桥梁地基处理效果有着积极作用。例如,在地基处理过程中采用CFG桩处理技术,能有效提高施工速度,降低成本。该项技术施工流程简单易操作,施工质量比较好。与传统地基处理技术相比,其具有的优点令人重视,明显的优越性能满足建设者对施工速度和质量的要求,能满足国家相关规范要求。所以,地基处理应在施工中尽量多使用先进技术,提高施工效率和质量。
3.2因地制宜设计符合地域的方案
设计师对公路桥梁地基进行施工设计时,需到现场实际考察,针对现场地形、周边人居、农田、鱼塘环境等收集资料,考虑可能影响地基施工的各种因素,出具符合地域建设方案。
首先,考虑工程所在地气候、地质、水文条件对地基施工的影响;其次,考虑施工的不确定因素,设计好应急方案;最后,难以用常规方法处理的问题,设计师应创造性地设计,找到处理问题的最优方案。每个施工现场的土层构造、水文环境不同,且具有一定的不确定因素和复杂性,都会给施工带来一定难度,所以,须在设计过程中分区域进行设计,实现方案的最优化。本人工作于广东省佛山市,该地鱼塘养殖业发达,很多公路沿线遍布鱼塘,鱼塘的满水和泄水两个时间段,会使地基受力状况发生较大变化,类似此情况,须对该段地基进行例如加强处理,确保工程使用寿命。
3.3软土地基处理
我国路桥地基处理中常遇到软土路基,因而除了做好上述地基处理外,还应加强软基处理,在软基处理的施工中常见软基处理技术有以下几种:
(1)灰土挤密桩技术
软土地基含水量不符合标准时,应采用灰土挤密桩技术,软土地基含水量大时应在其孔内添加石灰粉,软土地基含水量小时应先将范围内土层进行浸润,后按顺序进行成孔,并迅速进行回填夯实。若桩孔相对密集且土质较为松软时,最宜采取间隔跳打夯实的方法,夯实过程中产生疏松、断裂等状况,就必须重新进行填土夯实,直到满足设计需求为止。应合理配置灰土比,并均匀进行搅拌且确保干湿适度,施工时需按质量评定标准进行抽样检查。
(2)轻质路堤
采用轻质路堤能有效降低地基承载力,轻质路堤已经进行多次试验,都取得良好的效果,获得不少成功经验,通常可减轻25%左右。为确保轻质路堤边坡稳定性,保证边坡植物的长,宜在轻质路堤的表层上采用粘质土进行包裹。
笔者负责建设的南庄至九江公路复线工程中,有2个桥头靠近村落房屋,桥头引道路基施工受约束条件多。为减少通车后桥梁与路基部分不均匀沉降的影响,该段地基处理采用轻质泡沫混凝土施工,既减少对周边村民生活的影响,又减轻桥头引道段路基重量,有效减少桥梁与路基沉降不均匀通病的影响,通车至今3年,运营情况良好。
(3)土工合成材料铺垫法
在软土地基表层或在砂垫层中间铺设一层或多层土工织物,目前用常土工格栅作为铺设材料,其作用是减少路堤填筑后软土地基的不均匀沉降,提高地基承载力且不影响排水。在采用袋装砂井加固时,先将土工格栅设在地表作为前期处理,以提高施工的可能性。土工格栅采用搭接法铺设,搭接宽度为30~50cm,上下层土工格栅接缝应错开不小于50cm的距离,土工格栅铺设平展后用钢钉固定,用土覆盖压实。
3.4特殊土地基处理方法
与软土地基处理方法类似,针对特殊土的地基处理措施主要从改良土的性质、加强地基土承载力等方面着手。主要处理方法有:土质改良与置换,对于特殊土地基,最简单的解决办法是用非膨胀性粘土、砂土、碎石土及灰土等替换具有膨胀性的特殊土,减少地基的胀缩量。施工中,这种方法取得较好效果;植入桩基,如果大气影响深度和地下水位均较深,则可采用桩基,即将桩体穿过特殊土层,插入稳定的非特殊土层作为桩尖持力层。适当增加基础埋深,可以有效防止上部结构出现大的不均匀沉降;完善排水系统,地基土中含水量是导致特殊土地基涨缩的主要因素,自然环境下,随着含水量的变化,膨胀土的体积随之增减,路基施工时,除强调大致在平衡含水量下碾压密实外,还应铺设防护层,解决膨胀土防水保湿问题。
4结论
地基处理是公路桥梁建设过程中的一项重要内容,设计与施工两个阶段对地基处理都至关重要。设计前期必须对地质进行充分科学地勘察工作;施工阶段必须严格按照设计方案进行施工,杜绝偷工减料。在选择具体地基处理技术时,应根据具体条件,既要考虑已成熟的方法,又要考虑新技术的应用,确保能够有效地加固地基,提高地基强度,使地基的承载力满足工程公路桥梁的设计要求,保证公路桥梁的安全使用。
参考文献
[1]杜成龙.公路桥梁施工中软土地基施工技术分析[J].科技资讯,2012.21.
[2]刘青.公路建设中桥梁软土地基的处理方法[J].科技向导,2012.24.