諸斌
【摘要】路橋施工過程中,難免會遭遇軟土地基。軟土地基承載力較弱,為確保路橋工程建設(shè)質(zhì)量,必須要合理采用軟土地基加固處理技術(shù),提升地基承載力,從而保障上層橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。本文對路橋施工過程中的軟土地基施工技術(shù)進(jìn)行簡單分析。
【關(guān)鍵詞】路橋工程;軟土地基;施工技術(shù);軟土地基施工技術(shù)
一、引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,路橋工程建設(shè)逐漸增多。路橋工程施工建設(shè)涉及范圍較廣,同時由于在臨近水域區(qū)域施工,存在較多軟土地基。軟土地基承載力較弱,不利于橋梁建設(shè)。在路橋工程建設(shè)過程中,必須要合理運用軟土地基施工技術(shù),確保橋梁建設(shè)質(zhì)量。
二、軟土地基的特性
軟土一般是指強度低、壓縮性較高的軟弱土層,大體上分為五類,分別是軟粘性土、淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭質(zhì)土及泥炭。軟土主要分布在我國濱海平原、河口三角洲、湖盆地周圍等。其主要地質(zhì)特性為:土壤含水量高、空隙比較大、透水性差、壓縮性較高、靈敏度較高、具有很強的流動變形性。修建在軟土地基上的路橋,要考慮穩(wěn)定和沉降。軟基的沉降一部分由地基固結(jié)產(chǎn)生,另一部分因地基側(cè)向變形產(chǎn)生,路基的沉降是有規(guī)律的,主要包括:路基填筑時,如果超過一定的臨界高度,沉降速率就會增大;沉降沿深度分布;沉降速率與加載速率相關(guān)。
路橋施工技術(shù)能夠有效開展的基礎(chǔ)就是掌握軟土地基的實際特性。軟土地基中的軟土塑性指數(shù)、天然水含量、空隙等指標(biāo)都有差異,因此不同的軟土地基在施工過程中的處理技術(shù)也有所不同。路橋施工單位必須在設(shè)計技術(shù)文件的基礎(chǔ)上,對實際的軟土地基特性做好調(diào)研和勘探工作,從而可以在軟土含水量范圍內(nèi)分析其塑性指數(shù),確定具體的含水量的值,掌握孔隙比的值,使得軟土地基施工得以順利進(jìn)行。在實際軟土地基施工中,必須按照軟土地基的實際情況合理選擇施工技術(shù),使得軟土地基的性能得到改善,在最大程度上滿足路橋施工承載力及穩(wěn)定性的需求。
三.路橋施工中的軟土地基施工技術(shù)
1.砼芯砂樁復(fù)合地基技術(shù)
在路橋軟基處理中,應(yīng)用砼芯-砂樁復(fù)合地基,對路橋軟基的加固效果顯著,也可以提高預(yù)制混凝土樁的強度。其具體應(yīng)用中,主要采用振動沉管以及長螺旋方式成孔,可以在孔中心內(nèi)設(shè)立預(yù)制直徑為20cm的鋼筋混凝土樁,也就是復(fù)合地基技術(shù)中的復(fù)合樁體芯,并且其四周進(jìn)行灌砂形成樁殼。砼芯樁起承受荷載的功能,砂殼起加大芯樁側(cè)壁摩阻力與豎向排水的作用,同時為防止上部荷載作用中砼樁被破壞,路橋軟基處理中,可以控制成樁體低于地面20~30cm左右,并進(jìn)行人工修整,確保樁頭上部形成圓錐形凹槽,可以對其灌入級配碎石進(jìn)行壓實,并鋪設(shè)厚約50cm 的砂石墊層與土工格柵,構(gòu)成對路橋軟基處理中的復(fù)合地基。
2.粉體噴射深層攪拌樁加固
在路橋軟基處理之中,針對路橋軟基處理應(yīng)該符合經(jīng)濟(jì)合理原則,采用基于水泥系粉體噴射攪拌樁的復(fù)合地基技術(shù),在分析路橋軟土性質(zhì)以及水泥土配合比的前提之下,優(yōu)化設(shè)計復(fù)合地基施工方案??梢詫稄綖?0 cm的樁,在地基外側(cè)10 m以及外側(cè)邊坡5 m的位置之上,按等邊三角形的排列順序,軟基處理時可以確保樁間距達(dá)到1.7 m,水泥的噴入量也應(yīng)該控制好,根據(jù)復(fù)合地基設(shè)計要求在成樁后,確保樁身水泥土可以容許的承載強度為600 kPa;之后,可以用DPP-5型深層噴射攪拌水泥與土混合,對于樁身上部的4 m位置可以分2次進(jìn)行攪拌,在距地表0.5 m處的軟基處理中,可以停止噴粉。
3.提高路橋軟基抗沉降水平
應(yīng)用復(fù)合路基技術(shù)節(jié)約施工材料,有利于保證工程質(zhì)量,很好地解決地基變形、沉降問題,確保路橋軟基的壓實標(biāo)準(zhǔn),保證工程質(zhì)量。在路橋軟基項目施工中,應(yīng)該做好對路橋軟基地質(zhì)勘測檢查工作,針對路橋軟基的地形、地貌以及水文地質(zhì)進(jìn)行考察,認(rèn)知路橋軟基的承載力,嚴(yán)格把關(guān),優(yōu)化路橋軟基排水系統(tǒng);做好路橋軟基的地面與地下排水。對于路橋軟基施工中,工后沉降標(biāo)準(zhǔn)為橋頭路段軟基不大于10 cm,涵洞以及通道的基礎(chǔ)沉降不大于20 cm;在地基承載力方面,應(yīng)該確保復(fù)合地基承載力滿足路橋設(shè)計要求;同時,確保復(fù)合地基的穩(wěn)定性滿足路基穩(wěn)定性需求,在設(shè)計填土荷載以及軟基荷載作用下,提升路橋軟基穩(wěn)定性。在路橋軟基施工中,應(yīng)用復(fù)合路基技術(shù),加強對路基填料進(jìn)行質(zhì)量控制工作,應(yīng)該嚴(yán)格復(fù)合路基中填料,依據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥懒?xí)性,進(jìn)行篩選,以確保填料符合路橋軟基施工標(biāo)準(zhǔn)。路用材料必須要有監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后才可以進(jìn)場使用,并且對于水泥品牌,應(yīng)該選用質(zhì)量穩(wěn)定性、生產(chǎn)數(shù)量高的水泥,基層設(shè)計中,軟基厚度一般應(yīng)該保持在15~22cm,采用合理的辦法處理地基弊端,確保復(fù)合地基技術(shù)中混合材料能夠控制在最佳含水范圍內(nèi)。同時做好路橋軟基施工處理的監(jiān)測工作,加強對關(guān)鍵工序的質(zhì)量管理工作,建立質(zhì)量監(jiān)督體系, 加強對復(fù)合地基施工中的質(zhì)量檢驗,拒絕不符合設(shè)計規(guī)范的產(chǎn)品進(jìn)入施工場地,應(yīng)該將對路橋軟基進(jìn)行變形操控,降低施工中的安全事故風(fēng)險。
4.進(jìn)行表層排水
當(dāng)軟土地基擁有高含水量的較好土質(zhì)時可采用表層排水法。在這種土質(zhì)上進(jìn)行施工時,為保證有效的分引出地基內(nèi)部的匯水,應(yīng)先挖好排水溝,然后在其內(nèi)部填入石塊和砂土等,以便建造一個堅固的基底座。這種材質(zhì)的基底座有良好的透水透氣的性能,并加固了基地的穩(wěn)定性。表面排水法與其它方法相比對降低地表的含水量更加有效,且施工簡便易操作。
5.排水固結(jié)施工
排水固結(jié)法的原理是降低軟土地基的含水量,增加路橋地基的穩(wěn)定性,提高其承載力。這種方法主要應(yīng)用于周邊有較少水域,軟土路基中有較低含水量的地區(qū)。通過安裝豎向排水設(shè)施,利用天然地基的透水性,使得軟土地基的含水率有效降低,從而提高了路橋地基的穩(wěn)定性。通過排除土體中的孔隙水,加速固結(jié)土體與地基的沉降。施工中可以有效減少路橋地基的沉降量,并使得其穩(wěn)定性得到提高。
5. 動力固結(jié)法或強夯法
為了使路橋軟土地基承載力得到提高,一般在 8m-20m 的高空,采用 8t-30t 的重錘進(jìn)行地基的強夯打壓加密,從而使砂土抗液化條件得到改善,并且使壓縮性能減少、地基強度提高、地基得到加固,這種方法就是動力軟土地基加固法,也稱為強夯法。這種方法在飽和性粘土地基中適用,將傳統(tǒng)動力固結(jié)的置換方式加以延伸,在地基中利用外部夯打力打入強度較高的材料,施工過程中會形成碎石墩,它和原有地基共同組成具有新的承載力的強調(diào)復(fù)合地基,使地基承載力在很大程度上得以提高。
6.高壓噴射注漿法
類似于動力固結(jié)方法,高雅噴射注漿法將固結(jié)性和強度較高的材料如粉煤灰、水泥等通過高壓噴射機械向深層軟弱地基進(jìn)行注漿,從而使地基強度提高。在道路橋梁施工中,目前高壓旋噴樁處理的最大深度為 30m,深度較大。該方法在粉土、粘土淤泥等含水量較多的軟土地基中都能使用。
四、結(jié)束語
在路橋施工過程中,軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用極大的提高路橋工程建設(shè)水平,保障路橋施工建設(shè)的順利進(jìn)行。在工程建設(shè)過程中,要結(jié)合實際水文地質(zhì)條件、軟土地基承載力,考慮地基沉降量,采用合理的軟基處理技術(shù),確保路橋整體結(jié)構(gòu)安全。
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