李先德
摘要:路基是道路橋梁建設(shè)中最基本的環(huán)節(jié),直接決定著道路橋梁工程的施工整體質(zhì)量,關(guān)系到城市發(fā)展的水平和速度。軟土地基施工問(wèn)題是橋梁建設(shè)施工中常見(jiàn)的問(wèn)題,主要是因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)人員對(duì)施工所在地的地質(zhì)情況了解不全面,處理方法不到位,引發(fā)一些質(zhì)量和安全事故。本文主要通過(guò)分析道路橋梁工程軟土地基的主要特征以及及常見(jiàn)病害,探討道路橋梁工程中軟土地基的施工處理措施,旨在為我國(guó)橋梁工程施工提供參考。
關(guān)鍵詞:道路橋梁工程;軟土地基;病害問(wèn)題;處理措施
軟土地基主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成。地下水位高,其上的填方及構(gòu)造物穩(wěn)定性差且發(fā)生沉降的地基。軟土地基的具有不可預(yù)見(jiàn)性的特征,并且在不同的區(qū)域呈現(xiàn)不同的特征,所以在設(shè)計(jì)施工的過(guò)程中,稍有偏差,就有可能引發(fā)嚴(yán)重的道路橋梁施工質(zhì)量安全事故。所以為了提高該段公路路基的穩(wěn)定性和承載能力,需要采取科學(xué)有效的措施對(duì)道路橋梁工程中軟土地基進(jìn)行處理。文章就軟土地基特性及常見(jiàn)病害展開(kāi)分析,探究如何處理道路橋梁工程中軟土地基問(wèn)題。
一、道路橋梁工程軟土地基的主要特征
對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的軟土地基的實(shí)際情況進(jìn)行分析并掌握是道路橋梁工程項(xiàng)目順利實(shí)施的基礎(chǔ)保障,一般情況下軟土地基在不同的地域內(nèi)軟土塑性、含水量和空隙等指標(biāo)也是不同的,所以面對(duì)不同特征的軟土地基,要采取不同的施工技術(shù)。首先,施工單位要嚴(yán)格的根據(jù)施工圖紙,并且結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的軟土地基特性做好分析和勘探工作,掌握軟土地基的含水量、塑性指數(shù)等指標(biāo),為道路橋梁工程的順利展開(kāi)奠定基礎(chǔ)。其次,在施工的過(guò)程中,施工單位需要結(jié)合軟土地基現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,針對(duì)性的制定施工技術(shù)方案,改善軟土地基的使用性能,滿足道路橋梁工程對(duì)地基承載力和穩(wěn)定性的要求。最后,軟土地基薄厚不均是最為顯著的特征,由于載荷問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)重心偏移的問(wèn)題,所以在具體施工的過(guò)程中,會(huì)發(fā)生地基沉降問(wèn)題,損壞路橋的使用功能,甚至?xí)霈F(xiàn)建筑物傾斜、倒塌等危害,軟土地基施工人員要全面掌握建筑物出現(xiàn)沉降的原因,針對(duì)性的采取有效措施,解決沉降問(wèn)題。
二、 軟土地基的常見(jiàn)病害
(一)沉降問(wèn)題
軟土顆粒之間都有較大的縫隙,并且含水量占到很大比例。在后期道路使用的過(guò)程中,軟土地基中的水分會(huì)不斷會(huì)揮發(fā),土顆粒之間密度的加大,致使道路沉降。道路沉降導(dǎo)致路面凹凸,會(huì)引發(fā)行車(chē)顛簸、跳動(dòng),影響了行車(chē)驅(qū)動(dòng)力的傳遞,使車(chē)輛的行駛速度受到不同程度的影響,嚴(yán)重會(huì)引發(fā)較為嚴(yán)重的安全事故。
(二) 穩(wěn)定性問(wèn)題
地基土顆粒會(huì)向任何可以發(fā)展的方向依據(jù)不同的具體狀況變形,會(huì)導(dǎo)致地基土塊的移動(dòng)、變形等,會(huì)給過(guò)往車(chē)輛行人帶來(lái)無(wú)法預(yù)估的危害,如果不能及時(shí)的解決問(wèn)題,不僅會(huì)對(duì)形成安全造成一定的影響,并且會(huì)伴隨著較大的財(cái)政損失。
三、道路橋梁工程中軟土地基的施工處理措施
(一)軟土地基的設(shè)計(jì)
道路路橋梁工程施工中,軟土地基的設(shè)計(jì)是重要的施工組成部分,其設(shè)計(jì)的步驟主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、地形等展開(kāi)勘測(cè)和分析,測(cè)出軟土地基的厚度和范圍。第二,勘查透水層的位置并且分析其具體的狀況,綜合性地全面分析地基的承載力和穩(wěn)定性情況。第三,在軟土地基設(shè)計(jì)的過(guò)程中,需要借鑒結(jié)合其他的工程,并且根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況對(duì)處理方法進(jìn)行改善,促使設(shè)計(jì)方案與實(shí)際施工條件相適應(yīng)。第四,在軟土地基設(shè)計(jì)的過(guò)程中不僅要綜合考慮施工的質(zhì)量,還要分析施工工期以及施工的成本,最終得出符合實(shí)際道路橋梁工程施工的設(shè)計(jì)方案。
(二)表層處理方法
軟土地基表層堅(jiān)硬程度和抗壓強(qiáng)性能直接關(guān)系到軟土地基施工的整體質(zhì)量,所以對(duì)軟土地基表層的處理十分關(guān)鍵。根據(jù)實(shí)際情況可采取表層排水法、敷墊材料法、添加劑法、粉噴樁加固處理法等。
1. 表層排水法
在軟土地基的土壤勘測(cè)中經(jīng)常會(huì)遇到部分范圍土壤的含水量較高,在這種情況下需要進(jìn)行地表排水,盡量降低表層土壤的含水量。一般在軟土地基施工的過(guò)程中,地基表層排水后會(huì)添加 0.5~1.2m 左右的砂礫和碎石塊,保證地基土壤的硬度和承載力,對(duì)在施工中使用大型機(jī)械奠定了基礎(chǔ)。
2.墊敷材料法
軟土地基經(jīng)常會(huì)因?yàn)橥翆拥牟痪鶆驅(qū)е戮植堪l(fā)生不均勻沉降和側(cè)向位移等問(wèn)題,針對(duì)這種情況,可以采用墊敷材料法提高地基的支承能力。常見(jiàn)的墊敷材料有化纖無(wú)紡布、土工布、玻璃纖維格柵等,這些材料都具備較好的抗剪和拉抗力,對(duì)提高軟土地基的承載能力發(fā)揮著積極的作用。
3.排水砂墊層技術(shù)
排水砂墊層技術(shù)主要是應(yīng)用于地基上部土層較薄的情況中,軟土地基上部較薄的土層往往具有較大的含水量,對(duì)道路橋梁地基的施工帶來(lái)很大的不便。在具體的道路橋梁軟土地基施工的過(guò)程中遇到這類(lèi)情況,應(yīng)該在軟土地基的上層土層中敷設(shè)0.5~1m 的砂墊層,主要的作用是固化上層土層中較軟的土層,為排水層功能的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)對(duì)水流的疏散作用。另外,排水砂墊層技術(shù)在一定程度上能夠縮短軟土地基施工工期,有效的提高道路橋梁工程的施工效率。
(三) 樁基礎(chǔ)處理技術(shù)
樁基礎(chǔ)處理技術(shù)是針對(duì)較弱地基,將樁基礎(chǔ)硬性打入地基內(nèi)部,樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用最為關(guān)鍵的是對(duì)于樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的制作應(yīng)該加強(qiáng)控制,切實(shí)保證樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和強(qiáng)度。同時(shí)對(duì)打入的位置進(jìn)行充分的思考,保證打入位置的針對(duì)性,最大程度的提高軟土地基的承載力。我國(guó)道路橋梁工程中通常樁基礎(chǔ)處理技術(shù)中應(yīng)用的樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是混凝土樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
(四) 粉噴樁加固處理技術(shù)
淤泥質(zhì)土、粉土以和較高含水量的粘性土是軟土地基中常遇到的土質(zhì)類(lèi)型,針對(duì)這些地基土壤類(lèi)型常采用粉噴樁深層攪拌法加固地基,這是方法是一種新型的飽和軟粘土地基加固方法,主要是利用粉體狀固化劑,例如水泥、石灰等,固結(jié)軟土并形成整合性、水穩(wěn)、堅(jiān)固度較大地基。值得注意的是在具體的施工過(guò)程中需要強(qiáng)制的混合攪拌軟土和固化劑,利用一系列的化學(xué)反應(yīng),促使軟土的堅(jiān)硬固化。
(五)無(wú)排水砂墊層真空預(yù)壓法
無(wú)排水砂墊層真空預(yù)壓法在現(xiàn)在的軟土地基施工中較為常見(jiàn),其是在傳統(tǒng)真空預(yù)壓的基礎(chǔ)上發(fā)展改進(jìn)的。傳統(tǒng)的真空預(yù)壓法是在鋪設(shè)砂墊層的基礎(chǔ)上,在地基周?chē)裨O(shè)垂直排水管道,利用不透氣的封閉膜使其與空氣隔絕,通過(guò)吸水管道和真空設(shè)備將空氣和水抽盡,形成真空狀態(tài),增加地基效應(yīng)力。無(wú)排水砂墊層真空預(yù)壓法不需要利用水砂墊層等繁瑣的工序,只需要將塑料打插排水板裝置在固定的位置,并且在塑料排水板中間布置相關(guān)的水平管道,利用連接器將塑料排水板露出來(lái)的部分與水平管道連接,通過(guò)壓差的作用,呈現(xiàn)真空狀態(tài),提高軟土地基的穩(wěn)固性。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,路基直接決定著道路橋梁工程的施工整體質(zhì)量,其中軟土地基的具有不可預(yù)見(jiàn)性的特征,并且在不同的區(qū)域呈現(xiàn)不同的特征,在設(shè)計(jì)施工的過(guò)程中,稍有偏差,就有可能引發(fā)嚴(yán)重的道路橋梁施工質(zhì)量安全事故。施工單位需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、地形等展開(kāi)勘測(cè)和分析,測(cè)出軟土地基的厚度和范圍,采取表層排水法、敷墊材料法、添加劑法、粉噴樁加固處理法等對(duì)地基表層進(jìn)行處理,結(jié)合樁基礎(chǔ)處理技術(shù)、粉噴樁加固處理技術(shù)、無(wú)排水砂墊層真空預(yù)壓法等,提高該段公路路基的穩(wěn)定性和承載能力。
參考文獻(xiàn):
[1]葛琪,熊峰,陳江等.軟土地基上土-高層建筑群體系對(duì)高層建筑影響的試驗(yàn)研究[J].振動(dòng)與沖擊,2016(12)
[2]王仕傳,凌建明,黃琴龍等.路堤高度和加筋對(duì)軟土地基累積塑性變形的影響[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011(03)
[3]章定文,劉松玉.軟土地基高速公路擴(kuò)建中新老路堤相互作用數(shù)值分析[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2016(06)
[4]欒茂田,范慶來(lái),楊慶等.非均質(zhì)軟土地基上吸力式沉箱抗拔承載力數(shù)值分析[J].巖土工程學(xué)報(bào),2014(07)