公路桥梁施工中软基处理技术的应用郭光华

公路桥梁施工中软基处理技术的应用郭光华

中交四航局第一工程有限公司广东广州510310

摘要:软土含水量较大、承载力低、工后沉降量大,而市政公路要求整体稳定性好,不均匀沉降和工后沉降量小,因此软土地区应进行加固改良,提高软基的承载力和刚度,而市政公路的施工场地和工期均有限制,本文根据市政软基处理的特点,介绍软基的工程特性和市政软基处理的常用措施,最后以管桩技术为例,介绍其加固软基的施工工艺。

关键词:公路桥梁;软基处理技术;应用

引言

在社会经济高速发展过程中,基础建设的数量逐渐在增多。而在公路工程施工中软土地基问题直接影响工程质量。软土地基就是含水量较大,孔隙较多,压缩性较高且透水性较差,抗剪强度不足的地基。软土中含有大量的碳酸盐以及蒸发盐,这些化学成分会影响地基承载力,出现质量隐患问题,对此要对其进行深入探究。在实践中,综合软土地基的生产原因以及特征因素,分析位置等因素,可以通过各种方式进行处理。合理应用软土地基处理技术手段,才可以提升工程质量,为道路的安全应用奠定基础。

1、软基的特性

我国的分布较大的面积的软土,由于受成因的影响,各地区的软土工程特性存在一定的差异,但软土具有如下共同的特点,即高含水量、高孔隙比、高压缩性、低强度(简称“三高一低”),同时还具有低渗透性、高结构灵敏性的特点。(1)含水量较高,孔隙比较大。由于软土主要由黏土以及泥沙等组成,同时成分中还有有粘土矿物,高岭石和伊利石等,这些矿物颗粒与水和阳离子相互作用,产生偶极水分子,吸附在表面,因此其含水量、孔隙比均较高。天然含水量一般超过30%,山区含水量可达70%以上,孔隙比为1~2。(2)透水性差。软土的透渗系数一般,所以固结时间长,强度提高同样缓慢。软土的渗透性呈现显著的各向异性,水平向的渗透系数大于竖向渗透系数。(3)高压缩性。软土的压缩系数通常在0.5~1.5MPa,最大可达4.5MPa,压缩指数为0.75~0.35。(4)结构性、灵敏性。软土多是絮状结构,一旦受到扰动,强度明显降低,表现出敏感性的特征,灵敏度一般为5~10。

2、公路路基路面设计中软基处理问题

2.1、公路条件的影响

公路路基在设计中有着一定的等级要求,所以在进行设计的过程中,设计人员应该根据工程的需要来选择合适的软土路基处理技术。从这一方面来说,很多的公路施工项目的建设等级并没有较高的要求,在施工中并没有考虑到铺面铺设与沉降方面的要求,并且需要在整个施工地区中完成了自然沉降处理之后才能开始进行后续的建设施工。此时,公路路基路面在设计的过程中应该采取有效的措施来处理软土路基部分,以满足当前交通运行的需要。

2.2、软基处理相关技术不完善

当前在针对浅层软基道路建设的过程中往往采取的是以往的那些换填或是充垫的方式,这些方式往往都是费时费力的并且往往都无法获得很好的成效。在道路建设对路基要求不断提升的当代,我国更应该针对不同的软弱土质进行相关的处治研究,进而有效地提升道路建设的质量。

2.3、建设地形的影响

软土路基在处理的过程中,设计人员应该充分的考虑到施工所在地区的地形条件。就目前来讲,我国的内陆平原、盆地山间中的软土路基分布较多,这也就表示在公路路基结构设计中应该考虑到各个地区中的差异性。设计开始之前,设计人员应该充分考虑到当地的地形条件,消除复杂地形所产生的重要影响。要想全面的提升路面结构性能以及施工效率,就需要避免在地形复杂地区中进行施工,并且采取合理促使解决软土路基问题,实现公路性能的提升。

3、公路软土地基处理方法

3.1、加载法

加载方式主要的作用就是为了合理的预防软土地基的沉降问题,提升地基的整体强度,避免在填土以及临近位置的路面相关构造物中出现沉降、破坏等不良影响。在进行地基固结沉降中主要就是通过两种方式处理,其中第一种就是在地基上增加总压;第二种就是减少土壤中间隙水压,提升有效应力。在进行增加总压的处理中主要通过填土加载的方式进行处理;而在进行减少间隙水压的过程中主要可以通过井点、竖井的方式降低下水进行处理,也可以通过地表面铺砂的方式进行处理,通过覆盖不透水膜的方式形成一种真空的环境,再通过大气压力进行加载,达到固结的效果。在应用填土加载的方式进行施工中,要重视地基的稳定性。在应用降低地下水法以及大气压加载方式的时候则无需过度重视地基破坏等问题,但是在操作中会受到地基适应性因素的影响,在施工中会耗费一定的费用,在施工中要做到因地制宜。a.填土加载法。在施工中要保障其不对支撑荷载的地基产生损伤,保障地基的稳定性。在无法保障其整体稳定性,或者加载的重量相对较大的时候,要综合竖向排水井方式或者缓速加载的方式联合应用。在施工中如果仅仅为了控制沉降问题,则可以通过超载重量进行处理,此种方式有着较为显著的效果。在施工中因为无法合理预测沉降的时间,对此在施工过程中要对其进行全面的动态观测分析,避免损伤地基,要综合观测的信息与结果,确定卸载的残余沉降量以及具体的卸荷时间。b.降低地下水法。此种方式可以适用于上部位置,在中间部分具有砂层分布的地基,在施工中与软土层的深度没有直接的关系。

3.2、强夯法

强夯法主要适用于处理碎石土、砂土、粘性土、杂填土等含水量少的软基,对于含水量大的软基,如淤泥层则不能采用。强夯法是一种传统的软基处理方法,具有工艺简单、高效率、成本低廉的优势,同时在实际应用效果上可以得到保障。施工方法:先根据实际条件计算出夯击的强度、次数、高度等,之后利用起重设备吊起重锤,通过人工操作使重锤达到计算高度,最终使其自由落体,给土层以强大的冲击力和振动,压缩挤密,从而提高持力层的承载力并降低其压缩性。此过程当中夯击的强度体现在重锤重量与起落高度上,次数与高度体现在人工的操作当中,因此除起重设备外,应重视操作人员的技术水平,夯击准度等。

3.3、施工注意事项

(1)粉煤灰路基施工对于含水量等的要求极为严格,因此相关技术人员必须严格遵守相关规定,进行科学检测与选取。并且,粉煤灰路基施工中的松铺厚度也不能大于40cm,以此保证其科学性施工。(2)粉煤灰自身的体积与质量等因素,致使其与水的相互作用现象极为显著,因此,相关技术人员必须在整体施工的连接性上保持高度一致,以此保证工程进度和质量。(3)由于粉煤灰路基填筑作业的技术要求,相关机械设备以及车辆在作业过程中必须以科学合理的速率进行有效作业,以此保证路面施工的整体质量与完整度。

结束语

在社会经济以及科学技术的不断发展中,市政基础设施在不断的完善,在根本上推动了我国城市化的建设与发展。在公路建设的发展过程中,软土地基是较为关键的问题,为了提升公路道路施工质量,就要重视软土地基施工质量控制。为了保障公路工程施工中软基处理质量,就要明确施工要点与重点,就要合理的应用各种技术手段,随着各种新技术与工艺手段的不断发展,在实践中要综合探究公路工程施工中软基处理的要点,系统化开展,继而保障公路工程质量。

参考文献:

[1]龚亚明.市政公路工程软土地基处理技术分析[J].工程技术研究,2019,4(03):60-61.

[2]王安会.F2赛车道软基处理与坦萨垫层施工关键技术研究[J].工程技术研究,2019(01):12-15

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