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        軟土地基上道路橋梁施工不均勻沉降防治策略

        2019-02-17 04:27:23董學(xué)爽
        四川水泥 2019年2期
        關(guān)鍵詞:橋梁施工建設(shè)

        董學(xué)爽

        (中交二航局市政建設(shè)有限公司, 遼寧 大連 116600)

        0 引言

        在國(guó)內(nèi)道路交通建設(shè)中,軟土地基問題多出現(xiàn)于沿海施工項(xiàng)目的道路橋梁建設(shè)過程中,因地理位置的綜合屬性選擇,最終不得不在軟土地基施工。而在高流量建筑周邊,軟土地基的沉降作用嚴(yán)重影響道路運(yùn)作,并且沉降過程不均勻更是對(duì)路面橋面使用壽命影響巨大。

        1 軟土地基路面沉降原因簡(jiǎn)析

        常見路面建設(shè)以及橋梁建設(shè)需要采用樁基礎(chǔ)構(gòu)造,在地基表面上施加的全部總負(fù)荷應(yīng)小于軟土地基本身的總負(fù)荷能力,而當(dāng)?shù)鼗苓叺呢?fù)荷壓力超出軟土承受限度即出現(xiàn)沉降。而因?yàn)槁访娼ㄔO(shè)指標(biāo)以及技術(shù)手段的不同,路堤以及路面橋面的總荷載限度有所差異,橋梁路面的沉降量小于路堤沉降量的比例,因而沉降過程本身出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象,而這一現(xiàn)象的根源就在于軟土地基本身的性質(zhì)。其不穩(wěn)定性以及隨機(jī)性使建筑與其上的工程項(xiàng)目必須考慮實(shí)際安全問題以及工期、施工技術(shù)之間的協(xié)調(diào)問題,這更加突出了軟土地基表面的施工難度。

        道路建設(shè)過程中會(huì)因?yàn)榈乩砦恢玫倪x擇以及沿線區(qū)位發(fā)展的考慮而出現(xiàn)必須經(jīng)過軟土區(qū)的狀況,而軟土地層建設(shè)地基會(huì)因其土質(zhì)差異導(dǎo)致壓縮性差異更加明顯,尤其是軟硬土層突變或夾雜地段更容易因?yàn)槌两敌再|(zhì)的不同導(dǎo)致不均勻沉降。這一狀況與土地性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告也有一定關(guān)聯(lián),施工前人員測(cè)定土質(zhì)狀況以及報(bào)告的專業(yè)性與否都會(huì)影響地基建設(shè)以及前期設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性,最終這一誤差也會(huì)影響軟土地基建設(shè)的效果,造成建設(shè)完成的道路橋梁出現(xiàn)不均勻沉降。這不僅是對(duì)工程項(xiàng)目以及建筑本身的責(zé)任缺失,更是對(duì)道路橋梁運(yùn)載能力的不負(fù)責(zé),同時(shí)也是對(duì)行駛其上車輛以及人員安全的極大隱患。因此,從任何角度出發(fā)都應(yīng)保證道路橋梁建設(shè)中對(duì)軟土地基問題的極大重視,以技術(shù)手段避免潛在危險(xiǎn)。

        而且路面不均勻沉降形成的縱面駝峰以及在橋梁路堤交界產(chǎn)生的錯(cuò)臺(tái),對(duì)行駛車輛的安全性影響極大,極容易出現(xiàn)跳車顛簸等情況,對(duì)于途徑車輛的安全性以及行駛舒適性都會(huì)大打折扣。所以,軟土地基條件下對(duì)路面的沉降防治應(yīng)在施工階段予以應(yīng)有的重視和處理手段。

        2 軟土地基沉降防治具體措施

        道路橋梁的沉降問題在以往的傳統(tǒng)建筑行業(yè)中就已經(jīng)出現(xiàn),而較為常見的應(yīng)對(duì)方法就是通過樁基礎(chǔ)的形式平均地基壓力。通過平衡受力方式協(xié)調(diào)橋面路面狀態(tài),然而對(duì)于軟土地基這一方法并不完全適用,對(duì)此在現(xiàn)代科技的進(jìn)步下逐漸開始找到了新的應(yīng)對(duì)方法,相對(duì)較早的通過拋石擠淤還有井點(diǎn)降水的方法具有一定的效果,現(xiàn)在更有了具有強(qiáng)化效果的應(yīng)對(duì)方案。

        首先是樁處理技術(shù)也成為CFG技術(shù),通過粉噴樁加固,以錘擊振動(dòng)加上靜態(tài)壓力的作用將鋼制樁基礎(chǔ)插入地基中并且到達(dá)足夠深度,再以混凝土進(jìn)行二次填充。通過這一形式進(jìn)行樁基礎(chǔ)的構(gòu)建能夠在道路橋梁于軟土地基上進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候達(dá)到足夠的支撐效果,并且有效避免地面不均勻沉降的問題[1]。

        通過對(duì)軟土地基的性質(zhì)評(píng)測(cè)以及軟土地層的特征的了解,能夠充分將地質(zhì)條件狀況掌握到工程的實(shí)時(shí)進(jìn)展中,而對(duì)于這種鋼筋結(jié)構(gòu)的使用,在軟土地基中能夠有效降低投入成本,節(jié)約資金使用。并且為了改善土質(zhì)狀況,設(shè)計(jì)人員可以提前注明施工中使用粉煤灰改善土壤成分比例,讓混凝土能夠發(fā)揮更好的工作性能。對(duì)于這一解決方案,最重要的一點(diǎn)是需要進(jìn)行試驗(yàn)樁的嘗試,保障地質(zhì)狀況與設(shè)想當(dāng)中一致,避免大規(guī)模鋪設(shè)過程中出現(xiàn)意外。在試驗(yàn)樁打樁完畢后,應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件測(cè)定相關(guān)數(shù)據(jù),通常土地沉降狀況與地表壓力的相關(guān)性可以通過相應(yīng)的表格數(shù)據(jù)進(jìn)行了解,根據(jù)在施工中的情況采取相應(yīng)的處理措施,避免出現(xiàn)不均勻沉降的情況。

        另外,對(duì)于軟土地基工程施工,應(yīng)考慮到長(zhǎng)遠(yuǎn)效益以及使用中可能存在的隱患問題,在前期施工中就著重加強(qiáng)地表強(qiáng)度,避免承受壓力過大情況下軟土地基出現(xiàn)塌陷等問題。

        同時(shí),水泥粉噴樁技術(shù)也是在處理軟土地基的不均勻沉降中具有先進(jìn)性的方法之一,其應(yīng)用過程首先要保證樁體的直徑達(dá)到規(guī)定尺寸,一般以 500毫米為界限,并且樁管應(yīng)該達(dá)到軟土地基以內(nèi)的硬土層。這樣通過粉噴技術(shù)一方面可以加固樁體,同時(shí)能讓管內(nèi)水泥受到擠壓深入到硬土層得到更為堅(jiān)固的支撐屬性,避免因?yàn)闃扼w強(qiáng)度不足造成路面橋面不均勻沉降問題。

        按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),水泥粉噴樁技術(shù)可以同時(shí)操作幾根試驗(yàn)樁,但是相互之間應(yīng)保持足夠的距離間隔,并且以三角結(jié)構(gòu)建立穩(wěn)定支撐。但最主要的是首先確定對(duì)應(yīng)工程區(qū)域的軟土地層性質(zhì),以及樁體打入多深才能達(dá)到硬土層水平都需要在試驗(yàn)過程中了解,所以前期準(zhǔn)備工作相對(duì)復(fù)雜[2]。

        對(duì)于軟土地質(zhì)的探究工作應(yīng)具有嚴(yán)密的邏輯性以及數(shù)據(jù)方面極高的準(zhǔn)確性,因?yàn)檐浲恋鼗牡刭|(zhì)存在特殊性,其壓縮能力以及不規(guī)則性也遠(yuǎn)超其他地形條件,因而在水平方向上的施工建筑很可能因?yàn)橥翆榆浻步Y(jié)構(gòu)變化的不同導(dǎo)致不規(guī)則的沉降結(jié)果,因此前期的探測(cè)以及試樁工作的重要性就體現(xiàn)無疑。尤其在試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)該體現(xiàn)的是對(duì)于不同施工范圍內(nèi)的地表壓力水平以及深處土層變化范圍,幫助后續(xù)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)充分考慮實(shí)際情況,給出合理的施工方案。

        并且根據(jù)實(shí)際用途考慮到道路橋梁的運(yùn)載力存在浮動(dòng)變化,對(duì)于軟土地基表層的建筑應(yīng)采取資源能力限度內(nèi)最大深度的樁體進(jìn)行施工,從而保證工程項(xiàng)目能夠長(zhǎng)久投入使用而不會(huì)在短期內(nèi)出現(xiàn)不規(guī)則沉降現(xiàn)象造成長(zhǎng)期維護(hù)等問題。

        3 軟土地基防治方法前景分析

        當(dāng)前對(duì)于軟土地基施工過程中,避免不均勻沉降的方法已經(jīng)在上文進(jìn)行了概述,這些方法中CFG技術(shù)以及水泥粉噴樁處理都已經(jīng)占據(jù)了相當(dāng)大的市場(chǎng)份額,并且隨著技術(shù)的成熟化,未來也將具有行業(yè)主導(dǎo)作用。不過科技本身的進(jìn)步反饋于生產(chǎn)實(shí)踐,所以在科技水準(zhǔn)有了新的提升后,未來軟土地地基的加固還將有新的技術(shù)模式出現(xiàn),帶來更高的效率水平。并且通過在橋梁道路鋪設(shè)過程中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),指導(dǎo)建筑行業(yè)選擇更加具有可比性的技術(shù)類型[3]。

        任何一種技術(shù)的使用帶來的都會(huì)是成果效果上的積極轉(zhuǎn)化,對(duì)于路面橋面不均勻沉降的問題,也將帶來更好的解決方式,避免發(fā)生路況危險(xiǎn),保障公共財(cái)產(chǎn)設(shè)施的使用年限達(dá)到更高的水平。

        軟土地基工程施工實(shí)踐方式正在以逐漸加速的狀態(tài)在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行推廣。通過市場(chǎng)檢驗(yàn)后,有效的解決方法才能被更廣的進(jìn)行應(yīng)用,提升建筑作業(yè)效率[4]。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        道路橋梁施工規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,對(duì)于軟土地基的防治策略就應(yīng)成型并予以階段性實(shí)施,而在施工階段,更應(yīng)注重對(duì)軟土地基周邊防護(hù)措施的保護(hù)。結(jié)合地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)隨時(shí)調(diào)整預(yù)備方案,運(yùn)用科學(xué)方法以及治理方案將軟土地基進(jìn)行持續(xù)加固,保障路面建設(shè)以及橋梁建設(shè)完成后的建筑穩(wěn)定性及安全性。

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