【摘要】近年來(lái),伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,城市對(duì)公路交通方面的建設(shè)要求也越來(lái)越高,公路交通建設(shè)的方法層出不窮,建設(shè)的規(guī)模也越來(lái)越大。軟土地基施工是公路橋梁建設(shè)施工中的一個(gè)重心,在施工過(guò)程中,設(shè)計(jì)師及施工人員要考慮材料的質(zhì)量和使用壽命以及軟土地基施工的總體質(zhì)量。從目前的技術(shù)手段來(lái)看,軟土地基施工是公路橋梁施工工作的難題。本文主要從我國(guó)目前在軟土地基施工的現(xiàn)狀出發(fā),探析了公路橋梁工程軟土地基施工中的技術(shù)處理要點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁;軟土地基;施工;技術(shù)要點(diǎn)
軟土地基是指以具有高壓縮性的軟土土質(zhì)作為公路橋梁工程的用土構(gòu)成的地基。當(dāng)外部壓力過(guò)大時(shí),容易讓軟土地基變形,造成地基不穩(wěn)地甚至下沉的現(xiàn)象。另外,軟土顆粒之間由于具有很大的空隙,導(dǎo)致其含水量高于其它土質(zhì),不均勻的受力會(huì)造成橋梁路面開裂,給行人帶來(lái)極大的人身安全威脅。因此,確保公路橋梁過(guò)程軟土地基施工的質(zhì)量、提高施工過(guò)程中的技術(shù)要求是至關(guān)重要的。
1、我國(guó)軟土地基施工現(xiàn)狀
壓實(shí)度是衡量公路橋梁性能以及使用壽命的重要指標(biāo)之一,它可以評(píng)判軟土地基是否具有穩(wěn)定的內(nèi)部構(gòu)造。如今,大多數(shù)施工承包商都對(duì)壓實(shí)度缺乏理解,不能從專業(yè)化的角度分析軟土地基的實(shí)用性,提出相應(yīng)的合理的解決方案。在施工的過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)很多,施工單位會(huì)簡(jiǎn)單處理,更有甚者會(huì)直接繞過(guò)處理環(huán)節(jié),導(dǎo)致在公路橋梁投入使用的幾個(gè)月內(nèi)就開始對(duì)橋梁路面進(jìn)行修繕和地基加固。很多施工單位一直使用同一套軟土地基施工處理技術(shù),不能根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥兰疤鞖馇闆r對(duì)地基施工進(jìn)行分析處理,例如,在雨水較多的地區(qū),橋梁地基會(huì)長(zhǎng)時(shí)間被雨水浸泡及侵蝕,填土的流失情況也比較嚴(yán)重,但在橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中,忽略了對(duì)天氣情況的考慮,最終就會(huì)導(dǎo)致橋梁沉降事故。
2、軟土地基對(duì)公路橋梁施工的影響
2.1軟土地基易造成橋梁路面硬化
軟土地基具有較低的穩(wěn)定性,相比于其它地基,軟土地基還不堅(jiān)固,抗壓性衣也比較弱,路面硬化是軟土地基在施工過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生的狀況。公路橋梁施工材料以瀝青和水泥、沙子、石子等混合成的混凝凝土為主,穩(wěn)定性不夠高,在實(shí)地施工的過(guò)程中,路面內(nèi)部開裂和硬化的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
2.2軟土地基易造成路面沉降
路面沉降是軟土地基在公路橋梁工程施工中最易發(fā)生的現(xiàn)象。地下水對(duì)地基的不斷沖刷,使地基兩端的軟土流失嚴(yán)重,而下層軟土帶的變薄,導(dǎo)致上層地基不穩(wěn),從而導(dǎo)致整個(gè)公路橋梁路面發(fā)生沉降。軟土地基是否沉降是公路橋梁性能和使用壽命的決定性因素。
3、軟土地基施工中的技術(shù)要點(diǎn)
3.1表層排水法
改變軟土地基的壓縮性是改善軟土地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的有效方法之一。通過(guò)加入一定量的添加劑可以提高軟土地基填土的穩(wěn)定性和固結(jié)性。沙墊層具有一定的排水功能,通過(guò)與上層排水層的配合可以有效地控制填土內(nèi)的水位,為公路橋梁施工用的大型機(jī)械設(shè)備創(chuàng)造良好的使用條件。軟土地基兩端及下層的填土流失會(huì)造成地基中的土質(zhì)呈現(xiàn)不均勻分布,這往往會(huì)導(dǎo)致軟土地基的沉降,當(dāng)這種狀況發(fā)生時(shí),施工者就得考慮改變軟土地基的抗壓力及抗剪力,改善公路橋梁工程軟土地基的沉降錯(cuò)位現(xiàn)象。公路橋梁施工方還可以采用可墊材料加強(qiáng)軟土地基的表層強(qiáng)度。
3.2排水固結(jié)法
在公路橋梁軟土地基粘性土質(zhì)之間設(shè)立垂直于土層的垂直排水柱是增強(qiáng)軟土地基抗剪強(qiáng)度的有效方法之一,使用這種技術(shù)的同時(shí)以地基至花生的排水固結(jié)特點(diǎn)為基本,對(duì)軟土地基進(jìn)行加負(fù)荷壓力測(cè)試,還可以大大提高地基的強(qiáng)度。深層排水固結(jié)法和深層復(fù)合地基加固法是提高軟土地基真實(shí)抗壓力和承載力的重要方法,面對(duì)不同的軟土地基,施工方應(yīng)該協(xié)調(diào)配合緩速填土法、排水固結(jié)法和加載法。
3.3粉噴樁加固處理法
平整的施工場(chǎng)地是能進(jìn)行人工施工和機(jī)械行走施工的前提,當(dāng)出現(xiàn)不可清除障礙是,可以用碎石和沙土墊層鋪設(shè)方便機(jī)械設(shè)備的使用。如果施工場(chǎng)地具有較多坑洼地帶,那么施工方應(yīng)該用粘性土填埋處理。完善設(shè)計(jì)粉噴樁樁位圖、原地面高程數(shù)據(jù)表、原地面高層測(cè)量資料、土工試驗(yàn)報(bào)告、施工場(chǎng)地地質(zhì)報(bào)告等是在進(jìn)行粉噴樁施工技術(shù)必須要完成的工作,然后通過(guò)對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,合理比較調(diào)節(jié)施工參數(shù)。設(shè)計(jì)到具體參數(shù)的有:提升速度、機(jī)械鉆進(jìn)速度、單位時(shí)間噴粉量、粉噴攪拌速率等。
3.4加載法
在公路橋梁工程軟土地基施工過(guò)程中使用加載法可以降低軟土地基沉降現(xiàn)象發(fā)生的概率,加固了填土路面,增加了軟土地基的強(qiáng)度。對(duì)地基固結(jié)沉降處理有三種方法:(1)通過(guò)地基增加總壓法;(2)降低間隙水壓效應(yīng)力。(3)地下水法。當(dāng)軟土地基中間部位和頂層部位層含有砂層時(shí),比較適合采用地下水法,為了使地下水位可以降到地基所需水位標(biāo)準(zhǔn)以下,施工方可以采用將鋼板打入地基進(jìn)行圍護(hù)。在預(yù)測(cè)沉降量的過(guò)程中,應(yīng)該采集多方數(shù)據(jù),分析計(jì)算負(fù)載能力、自沉?xí)r間、沉降時(shí)間等,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)施工情況,維護(hù)地基的穩(wěn)定性。
3.5擠密法
在我國(guó)中西部地區(qū)分布有大量的濕陷性黃土,在這些地區(qū)公路橋梁工程軟土地基施工的過(guò)程中主要采用的就是擠密樁法。先在黃土地基上打上樁孔,然后將素土、砂石、石灰土等填入打好的樁孔中,之后直接進(jìn)行分層密實(shí)夯填。在利用擠密樁法構(gòu)建軟土地基時(shí),不需要利用較大的機(jī)械設(shè)備,直接在原地就可完成所有操作,這種方式可以直接將廢棄的材料用作填充物,節(jié)省了大量原材料。石灰土樁法是通過(guò)將石灰塊、粉煤灰、爐渣、火山灰等土石按照適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行調(diào)配混合,攪拌均勻后,進(jìn)行回填和夯實(shí)。生石灰具有水硬性和氣硬性,當(dāng)它與其它添加料混合攪拌后會(huì)發(fā)生體積膨脹的現(xiàn)象,利用這種現(xiàn)象就可以達(dá)到讓地基擠密的目的。砂石樁法也是擠密法的一種,將砂石、卵石、碎石、砂等材料做振動(dòng)、沖擊處理后直接填入軟土地基打好的樁孔中,這樣做加強(qiáng)了地基的固結(jié)性和軟性粘土整體的承載力。
3.6敷墊材料法
軟土地基發(fā)生側(cè)向移位的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,不均勻沉降也是頻繁發(fā)生的情況。通過(guò)具有較強(qiáng)抗壓力和抗剪力的敷墊材料可以提高機(jī)械的通行能力,從根本上解決地基承受能力不足,易于移位的問(wèn)題。例如,當(dāng)?shù)鼗喜康能浲翆雍穸炔蛔阋該纹鹕蠈忧液枯^大時(shí),公路橋梁軟土地基施工人員就可以在軟土地基上敷墊大約0.6~1.1米厚的砂墊層,如此一來(lái),軟土層的固結(jié)性將進(jìn)一步加強(qiáng),排水層也可以高效完成排水的任務(wù)。利用敷墊材料法還可以為軟土層以下的層結(jié)構(gòu)提供排水服務(wù),降低填土層的水位高度,增強(qiáng)施工位置的表層強(qiáng)度,為地基施工機(jī)械的運(yùn)作提供便利。
4、結(jié)論
公路橋梁工程軟土地基施工技術(shù)有很多,在實(shí)際施工的過(guò)程中,施工人員和地基構(gòu)造技術(shù)人員應(yīng)該考慮多方因素,從當(dāng)?shù)氐耐寥澜Y(jié)構(gòu)、氣候條件、交通情況出發(fā),擬定切合實(shí)際的軟土地基施工計(jì)劃,合理的選擇使用材料,著眼于打造安全穩(wěn)定的公路橋梁工程,為行人的安全提供保障,促進(jìn)公路橋梁建設(shè)的發(fā)展。
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