任 英
(山西省太原南郊公路管理段,山西 太原 030000)
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軟弱地基處理中道路橋梁施工技術的實踐與探索
任 英
(山西省太原南郊公路管理段,山西 太原 030000)
結合軟弱地基的特征,分析了道路橋梁施工中處理軟弱地基的原則,并從密實加固法、換填土、管樁加固等方面,闡述了常用的軟弱地基處理方法,為不同的工程選擇出適宜的軟基處理技術提供了依據(jù)。
軟弱地基,密實加固法,管樁,承載力
在各種類型的建筑工程中,地基都處于基礎性環(huán)節(jié),對整個工程的建設都發(fā)揮著十分重要的支撐性作用,只有保證建筑工程地基的強度和剛度以及穩(wěn)定性,才能夠確保建筑工程施工能夠順利開展,也是整個工程質量的重要保證。國內分布著廣泛的軟弱地基,這種類型的地基具有較差的穩(wěn)定性,如果沒有好好處理就可能對建筑上部的穩(wěn)定性帶來很大影響,進而為整個建筑的質量帶來安全隱患,道路橋梁建設施工中也是如此。
軟弱地基主要指由充填土、雜填土和淤泥等土層而組成的一種特殊地基。這種類型的地基通常是在比較特殊的地質環(huán)境中形成的,其主要成分一般為淤泥,這種類型的地基有其優(yōu)勢,比如,軟弱地基能夠提供充足的養(yǎng)分,在農業(yè)中有助于各種農作物的成長。但是這種地基也有很大不足,特別是在建筑工程方面,對道路橋梁施工建設有很大的負面作用。軟弱地基是一種不良類型地基,因為其內部的淤泥一般是在經過雨水沖刷之后,泥和沙互相混合而形成的泥漿,然后沉淀并堆積,這種類型的土質十分疏松,不可以支撐其重量較大的實物,這對道路橋梁穩(wěn)定性會產生很大影響。軟弱地基一般可以分為三個類型:雜填土、沖填土和淤泥軟土,其中,軟土中含水量很高,透水性比較差,密度很低,這些特點也就決定其作為建筑工程地基之后具備不穩(wěn)定的狀態(tài),因此必須引起人們的重視。
地基具有很多種不同的類型,根據(jù)不同地基需要使用不同的處理方式,如果地基是淤泥土質,就需要把地基的上層中質量較好的層面當作持力層,加入地基的上層土層較薄,就需要對施工過程中淤泥土質產生影響的因素進行充分的考慮;假如地基是由各種建筑垃圾或者工業(yè)型廢料等填筑成的,其密實性和均勻性都比較好,就可以考慮把這種土層當作地基,但是如果這種類型的穩(wěn)定性比較差,無法滿足建筑工程施工的要求,就需要進行優(yōu)化處理。具體可以從以下幾點出發(fā):
1)需要提升軟弱地基中土質抗剪的強度,確保地基具有良好的穩(wěn)定性。
2)對軟弱地基中土質透水的性質進行改善,避免地基因為土質的滲透性情況而使地基受到破壞。
3)需要盡量使軟土地基的土質壓縮性得到降低,避免地基因為內部不均勻而出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,造成建筑工程上部結構失去穩(wěn)定性,避免道路橋梁出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。
4)需要對軟弱地基的土質動力性進行改善,避免因為軟弱地基的土層震動液化而使地基失穩(wěn)。
3.1 密實加固法
1)排水擠密加固法。
國內有著眾多的湖泊與江河,河流的流域十分廣闊,因此軟弱地基在國內的分布面積也是非常廣闊的,排水擠密加固方法就是一種當前對這一類型地基進行有效處理的關鍵技術。這一技術一般是借助一些特殊的方式來進行排水和吸水,以便能夠對軟弱地基中殘留的積水等進行有效處理。例如,可以在軟弱地基內插進塑料排水板,借助加壓的方法促使水分流入塑料板內,然后經過塑料板滲透至砂墊層,進而發(fā)揮對地基進行加固的作用,使地基的承載力得到有效提升。使用這一方法對地基進行加固,在實際進行施工時非常方便、簡單,工程造價和成本也非常低,具有明顯的處理效果,此外,這一技術發(fā)展到現(xiàn)在相對比較成熟,在對軟弱地基進行加固和處理時,必然會發(fā)揮著重要的作用。
2)動力固結法。
這種方法也就是強夯法,在碎石土、素土、砂土和粘性土等地基的處理中比較適用。其中,夯壓時需要使用一些工具,比如使用重量在8 t~25 t的重錘,以8 m~20 m的高度差根據(jù)設計次數(shù)對地面進行反復的夯砸,以便使地基土壤的顆粒結構發(fā)生變化,降低土壤顆粒間距,提升土層的密實度,降低地基的壓縮性能,使地基的強度得到有效提高。針對一些粘性飽和地基,目前國內已經創(chuàng)造出動力固結置換加固方法,工作的原理是把強度和剛度比較好的材料擠進地基中,進而在地基內形成碎石墩,然后和原來的地基相結合,進而形成一種新型復合型地基,使整個地基承載性得到極大提高,這在道路橋梁施工處理中可以發(fā)揮重要作用。
3)深層密實加固法。
深層加固就是借助夯擊、爆破和擠壓以及振動等方式加固軟弱地基,這種加法方式和淺層密實加固最大的區(qū)別就是加固時使用的施工器械有很大不同,而且深層密實加固法應用的范圍更加廣泛,加固的效果也更好。
3.2 換填土處理方式
在道路橋梁建設施工過程中,如果地基不能使建設的承載力與穩(wěn)定性要求得到滿足,就可以采取換填土這一方法進行有效處理,具體的處理方式為:如果軟弱地基土層很薄,就可以在全部范圍或者局部范圍內對基坑進行開挖,然后借助一些強度比較大的材料對基坑進行回填,比如使用高溫爐渣、砂石和粉煤灰等材料,回填基坑之后借助夯壓機開展強夯處理,進而提升軟弱地基的承載力和密實性,降低地基沉降量。保證改善之后的地基質量和設計的要求相符,提升道路橋梁工程在結束之后結構穩(wěn)定性與運行安全性。這一原理主要是按照地基土層內附加應力分布的規(guī)律,降低軟弱土層承受應力,使整個墊層能夠承受更大的上部結構的應力。換填土處理方法主要在淺表層、暗塘、暗溝和雜填土以及淤泥土等處理中比較適用。
3.3 管樁加固方式
1)鋼筋混凝土管樁法。
這種方法是在道路橋梁建設施工過程中處理軟弱地基的一種新型方法和技術,在道路橋梁軟弱地基的處理中,借助特殊的機械和設備對混凝土的管樁進行澆筑,進而使樁體的內部能夠和土體進行有效結合,提升它們之間的摩擦力,接著就使整個地基的承載力與強度得到有效提高。這種方法的實用性比較強,施工的周期也比較短,成樁的質量比較高,耐久性很強,所以應用的范圍比較廣泛,能夠在這種軟弱地基土質處理中得到應用。
2)夯實水泥土樁法。
這一方法和碎石樁加固法之間是有相似點的,兩者都選擇了單一屬性的土質材料和水泥,然后根據(jù)一定的配比進行攪拌,確保攪拌均勻,接著就制作為一種水泥混合土,分層次向土樁孔內進行回填并進行壓實,然后會形成一種質地相對均勻的水泥樁,使用這種方法能夠使軟弱地基抗變形的能力、承載力和強度得到有效的提高,而且施工的工藝十分簡單,方便操作,造價成本也比較低,施工的周期也較短,已經在建筑行業(yè)得到廣泛的應用。
3)碎石樁加固方法。
這一方法就是借助振動和沖擊等方式,在地基中打孔,將固結性和穩(wěn)定性都較好的碎石子或者砂石等填充進孔內,然后借助機械進行壓實,進而形成強度較大,密實性較好的碎石樁,這種方法在土質密度比較差時比較適用,但是這種方法在施工時造價是比較高的。
軟弱地基的處理在道路橋梁施工中具有重要的作用,需要切實發(fā)揮出處理技術的作用,進而對地基的結構進行改善,提升地基承載力與強度,為道路橋梁的施工奠定良好的基礎。
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The practice and exploration of road and bridge construction technology in soft ground treatment
Ren Ying
(ShanxiSouthTaiyuanHighwayManagementSection,Taiyuan030000,China)
Combining with the characteristics of soft foundation, this paper analyzed the principle of soft foundation treatment in road and bridge construction, and from the dense reinforcement method, replacing and filling earth, pipe pile reinforcement and other aspects, elaborated the commonly used soft foundation treatment method, provided basis for different engineering selection of suitable soft foundation treatment technology.
soft foundation, dense reinforcement method, pipe pile, bearing capacity
2016-11-25
任 英(1984- ),男,助理工程師
1009-6825(2017)04-0197-02
U455
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