張海麗
(山西平陽路橋有限公司,山西 臨汾 041000)
軟土地基是指擁有軟土土質(zhì)的地基,受到外部較強(qiáng)力的作用時(shí),地基會變形,導(dǎo)致出現(xiàn)不穩(wěn)或下沉的狀況。
第一,軟土地基變形量大。軟土地基的主要構(gòu)成是淤泥和淤質(zhì)土,軟土地基容易受結(jié)構(gòu)影響,含水量高,但水分卻不易流出,導(dǎo)致出現(xiàn)變形。第二,軟土地基壓縮時(shí)間長。軟土地基內(nèi)部空氣多,單個(gè)空氣直徑小,內(nèi)部水分無法流動,導(dǎo)致內(nèi)部透水性太差,軟土地基在各種荷載作用下,飽和內(nèi)部水分無法排除,導(dǎo)致地基的壓縮穩(wěn)定時(shí)間無限的延長。第三,軟土地基的側(cè)向變形遠(yuǎn)大于水平變形。和土質(zhì)相比,在發(fā)生變形時(shí)主要集中側(cè)向,不規(guī)則的形變也會破壞公路橋梁的穩(wěn)定性。第四,含水量高。軟土地基有著較高的含水量,最高達(dá)到70%。在施工期間經(jīng)常會有淤泥過多的情況出現(xiàn),因此,在施工期間需要合理安排多出的淤泥,方可確保施工順利實(shí)施。因此,處理此問題需要降低軟土含水量,改善含水量后,方可增加軟土地基的穩(wěn)定性。第五,滲水性差。在排水過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)排水問題困難,其滲水功能差,內(nèi)部含有有機(jī)物質(zhì),因此,在排水固結(jié)期需要先預(yù)防水管有堵塞情況出現(xiàn),保證不影響排水效率。
路面壓實(shí)度會使公路橋梁的使用效果受到影響,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在后續(xù)施工時(shí),若是忽略路面壓實(shí)度,則會導(dǎo)致路面塌陷。軟土路基的穩(wěn)定性在區(qū)域性路面建設(shè)中發(fā)揮著重要作用,若是施工過程中出現(xiàn)嚴(yán)重降雨,則會導(dǎo)致路面積水,公路橋梁受雨侵蝕,建筑物沉降等情況出現(xiàn)。
在公路橋梁施工中,由于受到干預(yù)性因素影響出現(xiàn)沉降狀況,甚至損害建筑物。在公路施工中,地基是基層結(jié)構(gòu)后續(xù)施工時(shí)可能會有傾斜現(xiàn)象出現(xiàn),影響公路橋梁使用周期和質(zhì)量。在后續(xù)施工時(shí),應(yīng)及時(shí)分析土層情況,制定控制標(biāo)準(zhǔn)來保證土質(zhì)層的合理性。
在軟土路基施工中,路面穩(wěn)定性發(fā)揮著重要作用,應(yīng)及時(shí)分析控制結(jié)構(gòu)和施工技術(shù),確立路基施工要求。在預(yù)備施工階段可能有路面不穩(wěn)定情況,影響技術(shù)使用效果。
淺層和深層的地下水會讓四周建筑出現(xiàn)沉降,若是整體均有沉降差異出現(xiàn),則會損壞建筑物。此種情況出現(xiàn)是因軟土層厚度不等、載荷分布不均勻?qū)е?。若是建筑物間相鄰近,載荷差異大,則會讓建筑物出現(xiàn)傾斜。公路橋梁施工項(xiàng)目具有數(shù)量多、性質(zhì)特殊的特征,公路橋梁結(jié)構(gòu)和牢固性影響著公路橋梁的性能。因此,公路橋梁的人員需要掌握沉降發(fā)生的原因,采取有效的方法,降低沉降問題影響度。合理使用軟土地基,另一方面能夠節(jié)省成本費(fèi)用,另一方面能夠提高施工效率,對工程有著保障。施工部門也需要提高施工技術(shù)和手段,嘗試在公路橋梁軟土地基施工中引進(jìn)科學(xué)的施工技術(shù),從而來提高施工質(zhì)量。
某路基工程線路長度為1 km,在修建公路時(shí),按照公路長度設(shè)置轉(zhuǎn)角點(diǎn),坡度最大為0.7%,而路基寬度為28.4 m。因此,公路橋梁工程是在軟土地基上,按照工程路段位于軟土地基的實(shí)際情況采取對應(yīng)的處理方法,保證路基穩(wěn)定性能夠符合施工標(biāo)準(zhǔn),采取的方法如下。
第一,添加劑。若是公路橋梁表層土黏性大,則可使用添加劑來改善地基的壓縮性。為提高填土高度和效果,確保在施工中正常車輛行駛,在實(shí)際操作中,經(jīng)常將熟石灰和生石灰用于添加材料。在應(yīng)用石灰類材料時(shí),需要現(xiàn)場拌和,不但能夠降低土壤含水量,獲得較好的管理效果,同時(shí)會隨著時(shí)間推移,固結(jié)土?xí)l(fā)生化學(xué)反應(yīng),黏土產(chǎn)生改變,穩(wěn)定黏土性,提高地基的穩(wěn)定。第二,表層排水。對于土地含水量高而轉(zhuǎn)為軟土地基的土質(zhì),在填土之前需要從表面開挖,將水排除,進(jìn)而保證軟土表面含水量降低在可接受的范圍,保證地表車輛和器械不會破壞地基,并且為保證溝槽在施工中的作用,回填材料需要選取砂石或者是碎石。第三,敷設(shè)材料。若是地基底層不均勻,則可能會出現(xiàn)局部形變或不均勻沉降的情況,在處理時(shí)可通過材料敷設(shè)完成。處理中利用抗剪力的材料進(jìn)行填土,進(jìn)而降低側(cè)向的局部沉降,提高承載力。在操作中通常使用敷設(shè)材料包括玻璃纖維、土工布等。第四,砂墊層。若是地基上層軟土薄、水量大,則需要鋪墊砂墊層,厚度通常在0.6~1.3 m。固結(jié)軟土層保證砂墊層合理排水,在施工中進(jìn)行機(jī)械施工,需要保證砂墊層厚度符合標(biāo)準(zhǔn),綜合考慮軟土強(qiáng)度和機(jī)械,考慮對地面造成的壓力。若是軟土地基,則需要將敷設(shè)材料和排水法結(jié)合使用,方可提高效果。在砂墊層施工時(shí),可控制放樣板,在攤鋪時(shí)需要使用自卸汽車和推土機(jī)操作來完成,攤鋪應(yīng)維持均勻性。若是在施工中使用的粉土透水性差,則坡角四周的墊土層被覆蓋時(shí),容易影響側(cè)向排水。由此可知,需要通過合理的方式處理砂墊層端部。
因基層上部和下部存在著明顯差異,為滿足地基施工的要求,防止出現(xiàn)局部沉降或不均勻現(xiàn)象,表層排水流程如圖1。
圖1 表層排水流程
其原理是使用樁孔構(gòu)成的側(cè)向擠壓形成擠密樁間土,在使用樁孔素土或者是灰土分層來完成操作,此方法在施工中被稱為灰土樁擠密法,用于濕陷性黃土和軟土地基。此類資源含量大,在施工中選取簡單,施工團(tuán)隊(duì)可就地取材。施工人員根據(jù)比例使用機(jī)械設(shè)備,在地基上打孔,然后將爐渣灌入孔中,使用石灰塊和火山灰夯實(shí),進(jìn)而構(gòu)成柱體。石灰體中摻合料與生石灰會發(fā)生反應(yīng),致使生石灰體積增大。在此種情況下可能會出現(xiàn)堵管情況,砂石樁法可利用沉積作用和振動作用,將碎石放入到軟土地基中,從而形成密實(shí)砂石樁,提高軟土地基的穩(wěn)定性。
在公路橋梁施工軟土地基技術(shù)中,置換土質(zhì)是將土質(zhì)好的土質(zhì)取替軟土,通過取替的方式改變地質(zhì)土壤,穩(wěn)定土壤,讓土壤提高抗壓性,降低沉降性。置換土質(zhì)的方法有爆炸法和挖掘法,此方法在應(yīng)用中簡單,但成本費(fèi)用高,施工量大。
若未清除障礙則可使用粉噴樁加固處理,它能夠確保場地平整,合理使用技術(shù),為公路橋梁施工提供條件。在施工現(xiàn)場若是出現(xiàn)低洼施工的場地,在施工中可使用回填黏性土方法處理。在加固處理粉噴樁過程中,需要檢測施工圖紙,根據(jù)檢測材料設(shè)計(jì)施工依據(jù)。為保證施工的合理,工作人員需要有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
在公路橋梁工程軟土地基施工中,加載技術(shù)是常用方法,使用在軟土地基施工中,能夠改變沉降現(xiàn)象,加固填土路面,提高地基強(qiáng)度。在施工中把鋼釘打入在地基中,構(gòu)成圍護(hù)。在沉降預(yù)測量時(shí),需要多方采集數(shù)據(jù),計(jì)算地基沉降、負(fù)載能力。
它是借助地基排水的性質(zhì),在建造公路橋梁前,加荷預(yù)壓地基,從而加固地基強(qiáng)度。此種方法在黏性土地時(shí),可設(shè)置成垂直排水柱。在工程外要設(shè)置砂井,包括排水砂墊、砂井等。
綜上所述,我國交通運(yùn)輸發(fā)展迅速,在建設(shè)公路橋梁施工中經(jīng)常會有軟土地基出現(xiàn)。軟土地基是公路橋梁施工的主要構(gòu)成,影響著工程的質(zhì)量。因施工性質(zhì)特殊,施工部門需要制定合理的施工計(jì)劃,選擇科學(xué)的施工方案。建設(shè)單位在施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況處理軟土地基,避免施工中有地基問題出現(xiàn),提高工程質(zhì)量,保證公路橋梁工程能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用。
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