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        軟土地基處理技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用研究

        2021-12-09 11:31:25宋學(xué)淵
        運(yùn)輸經(jīng)理世界 2021年15期
        關(guān)鍵詞:施工

        文/宋學(xué)淵

        1 前言

        當(dāng)前我國的城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大,路橋工程的數(shù)量也在持續(xù)增加。在進(jìn)行路橋施工的過程中,軟土地基造成的影響是非常大的,一旦處理沒有做到位的話,發(fā)生地表不均勻沉降的概率就會(huì)大幅增加,工程整體質(zhì)量也難以得到保證,因此在施工過程中必須要保證軟土地基施工技術(shù)能夠得到合理應(yīng)用。對(duì)該技術(shù)加以應(yīng)用能夠保證路橋施工的質(zhì)量、進(jìn)度達(dá)到預(yù)期,而要確保軟土地基施工技術(shù)具有的作用被真正地發(fā)揮出來,就必須要全面分析其應(yīng)用策略,進(jìn)而保證軟土地基能夠得到有效處理。

        2 軟土地基的特點(diǎn)

        對(duì)軟土地基進(jìn)行分析可知,其是長時(shí)間在淡水、鹽水中沉積形成的,因?yàn)榈刭|(zhì)環(huán)境存在差異,所以空間范圍、天然性狀也是有所不同的。軟土地基所具有的物理特性是較為特殊的,所以其呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)[1]。

        2.1 孔隙較大

        從我國的實(shí)際情況來看,軟土地基孔隙比通常在1~2,而含水量則是在50%~70% 間,有些地區(qū)則更大,能夠達(dá)到200%。

        2.2 強(qiáng)度較低

        眾所周知,軟土地基多為軟弱黏土或者是淤泥土層,其強(qiáng)度無法滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),面對(duì)外部荷載時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出流塑狀態(tài),擁有的抗剪、抗拉強(qiáng)度均非常低。一般來說,無側(cè)限抗剪強(qiáng)度是在30kN/m2以下的。

        2.3 變形較大

        軟土地基多為淤泥土質(zhì),自身具有的強(qiáng)度非常低,如果外部荷載超出最大承載范圍的話,土體必然會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的豎向、側(cè)向變形。

        2.4 含水量偏大,但透水性較弱

        在軟土地基中含有大量的水分,而其自身具有的透水性卻是非常薄弱的。這樣一來,孔隙水壓就會(huì)明顯增加,在對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)固結(jié)處理時(shí),所要面對(duì)的阻礙力量就會(huì)加大[2]。

        3 應(yīng)用路橋施工技術(shù)處理軟土地基易出現(xiàn)的問題

        在軟土地基施工施加荷載時(shí),孔隙水壓會(huì)有明顯增加,這就使得地基強(qiáng)度變得更低。因此,在施工的過程中,施工人員必須要對(duì)軟土地基加以重視,尤其是要對(duì)軟土地基具有的特點(diǎn)有清晰的認(rèn)知。一旦軟土層處理未能做到位的話,持續(xù)荷載必然會(huì)產(chǎn)生直接影響,導(dǎo)致路面發(fā)生沉降、開裂的概率大幅增加。從軟土地基具有的強(qiáng)度來看,土壤并未遭受破壞時(shí),原有形態(tài)并不會(huì)發(fā)生變化,然而在施工過程中必然會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng),使得地基強(qiáng)度變得較低,呈現(xiàn)為稀釋狀態(tài)。在軟土層中存在大量的透鏡體,而且水平、垂直這兩個(gè)方向存在很大的區(qū)別,這就使得路基會(huì)發(fā)生不均勻沉降。

        在處理軟土地基的過程中,前期未能對(duì)路況進(jìn)行準(zhǔn)確勘查,或是地面出現(xiàn)長時(shí)間沉降的話,地基強(qiáng)度自然也就無法符合既定標(biāo)準(zhǔn)。

        從施工的現(xiàn)狀來看,在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理時(shí),選擇的方法并不合適,路堤難以保持穩(wěn)定狀態(tài),如果情況更為嚴(yán)重,外圍建筑也必然會(huì)受到影響,工程項(xiàng)目具有的穩(wěn)定性也會(huì)變得較為低下。比如:在施工過程中,分層并不是十分合理,填土速度太快或者填料質(zhì)量達(dá)不到要求的話,就難以避免路堤失穩(wěn)。在對(duì)臺(tái)背進(jìn)行回填時(shí),結(jié)構(gòu)物會(huì)產(chǎn)生推擠、摩擦,進(jìn)而使得橋臺(tái)發(fā)生變形的情況[3]。因此,施工單位應(yīng)該指定專人完成好考察工作,必須要加強(qiáng)土層檢查,并在此基礎(chǔ)上選擇切實(shí)可行的施工技術(shù),保證軟土地基能夠得到有效處理,進(jìn)而使得地基的強(qiáng)度、承壓力明顯提升。

        4 路橋施工中常用的軟土地基施工技術(shù)

        4.1 粉噴樁施工技術(shù)

        在路橋施工的過程中,軟土地基的處理是不可忽視的,而應(yīng)用粉噴樁施工技術(shù)是常見的方法。在運(yùn)用該技術(shù)時(shí),通過成樁設(shè)備來進(jìn)行鉆孔,確保固化劑能夠被壓入地基當(dāng)中,使其和水分充分混合起來,土壤當(dāng)中含有的水分就會(huì)明顯降低,同時(shí)土壤所具有的強(qiáng)度也能明顯提升。當(dāng)然,在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用前,工作人員應(yīng)該要完成好施工場(chǎng)地勘查工作,切實(shí)了解地質(zhì)情況,高程數(shù)據(jù)測(cè)量、土工常規(guī)實(shí)驗(yàn)等均要做到位,同時(shí)必須加大所需信息數(shù)據(jù)的收集力度,以此保證施工順利展開。對(duì)應(yīng)用粉噴樁施工技術(shù)時(shí),相關(guān)參數(shù)的對(duì)比是不可忽視的,工作人員要尋找到最為合適的參數(shù),并按照施工現(xiàn)狀來進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,大幅提升樁基礎(chǔ)質(zhì)量。要想使得粉噴樁真正具有流動(dòng)性,可將適量的硫酸鈉、石膏摻入原料中,以此保證固結(jié)性能大幅提升,軟土地基具有的承載力也可以得到增強(qiáng)[4]。此外,還要對(duì)沙土、黏性土進(jìn)行鋪設(shè),保證厚度達(dá)到要求,提高其穩(wěn)定性、平整性;另外,工作人員必須要細(xì)致檢查粉噴樁的直徑,噴粉原料必須要攪拌到位,鉆機(jī)的鉆頭必須要保證磨損度不會(huì)在2cm 以上,以此使得樁基礎(chǔ)質(zhì)量達(dá)到既定要求。

        4.2 強(qiáng)夯處理技術(shù)

        從軟土地基的組成來看,粉土、黏土所占比例是非常大的,因此土壤土質(zhì)顯得非常疏松,同時(shí)內(nèi)部空隙也比較大。在對(duì)其進(jìn)行處理的過程中,強(qiáng)夯技術(shù)較為適合。當(dāng)下的路橋工程中應(yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)也是較為常見的方法之一,通過其可以使得軟土地基性質(zhì)有明顯變化,弱化軟土地基的壓縮性,明顯提高穩(wěn)定性。對(duì)該技術(shù)加以利用時(shí),就是要將一定重量的物體由高處墜落,直接對(duì)軟土地基進(jìn)行夯擊,從而保證土壤孔隙能夠縮小,地基夯實(shí)的目的也自然就可達(dá)成。利用強(qiáng)夯技術(shù)能夠提高地基密實(shí)度,增強(qiáng)荷載能力,使地基具有的安全性、穩(wěn)定性得到保證。這里需要指出的是,如果施工區(qū)域周邊存在鐵路、居民區(qū)的話,那么應(yīng)用該技術(shù)并不合適。

        4.3 深層及表層排水技術(shù)

        軟土地基中的含水量是較高的,工作人員要選擇可行的技術(shù)來達(dá)成排水目的,以此確保土壤含水量大幅降低,土壤孔隙也可減小。在展開路橋施工時(shí),工作人員必須要依據(jù)實(shí)際情況選擇最為適宜的排水技術(shù),保證軟體地基能夠更為穩(wěn)定。當(dāng)下常用的排水技術(shù)主要有兩種,即深層排水技術(shù)和表層排水技術(shù),靈活運(yùn)用排水技術(shù)可以保證排水效果更為理想。在應(yīng)用表層排水技術(shù)時(shí),軟土地基上鋪設(shè)適量的砂石,可以使得含水量明顯降低,將該方法與壓力排水法結(jié)合起來能夠使得軟土層真正實(shí)現(xiàn)沉降、固結(jié),軟土地基自然就更加安全、穩(wěn)定,從而可保證后續(xù)施工順利展開。另外,應(yīng)用深層排水技術(shù)時(shí),在地基中應(yīng)該設(shè)置好擠密設(shè)備,對(duì)其產(chǎn)生的壓力予以利用,使得土壤水分被擠壓到排水井中,經(jīng)過一段時(shí)間后,地基就會(huì)固結(jié)[5]。為了確保該技術(shù)的應(yīng)用效果,工作人員應(yīng)該提前對(duì)軟土地基進(jìn)行測(cè)量,在獲得所需數(shù)據(jù)后確定設(shè)備參數(shù),以此保證處理效果更為理想。

        4.4 土質(zhì)轉(zhuǎn)換技術(shù)

        軟土地基未能得到有效處理的話,沉降、變形、坍塌的發(fā)生率就會(huì)大幅增加,路橋質(zhì)量無法得到保證,車輛通行也會(huì)受到直接影響。在施工時(shí),工作人員應(yīng)該選擇適宜的技術(shù),通過土質(zhì)轉(zhuǎn)換技術(shù)使得地基更加穩(wěn)定,明顯提升荷載能力。施工條件允許的話,可使用優(yōu)質(zhì)土質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,工程規(guī)模不大的話,該技術(shù)是可以采用的,但是規(guī)模較大就不可使用,否則會(huì)導(dǎo)致施工更為復(fù)雜,成本也會(huì)明顯加大。

        4.5 通道及涵洞處理技術(shù)

        在路橋施工時(shí),對(duì)通道、涵洞進(jìn)行開辟也是常見的,如果此時(shí)遇到軟土路基的話,則必須要重點(diǎn)關(guān)注施工技術(shù)的選擇,其中旋噴樁技術(shù)的應(yīng)用效果更為理想。簡單來說,就是通過特殊設(shè)備來保證噴頭、注泵管能夠進(jìn)入軟土地基的底板,在高壓裝置的作用下使得混凝土漿液順利注入軟土地基中,以此不僅可以提高地基面的密度,還能提高地基荷載能力,保證地基穩(wěn)定性。使用旋噴樁時(shí),漿液密度高,工作人員必須確保噴灌施工位置沒有障礙物,避免對(duì)其造成破壞。一般情況下,旋噴樁技術(shù)應(yīng)用過程中,需要把旋噴樁設(shè)置于橋臺(tái)和路堤位置,避免加固時(shí)橋臺(tái)或路堤發(fā)生不均勻沉降[6]。但路堤非常高時(shí),使用此技術(shù)會(huì)提高成本投入,因此工作人員可以依據(jù)實(shí)際情況選擇架設(shè)橋梁的方式。

        5 結(jié)語

        由于路橋工程建設(shè)數(shù)量增加,規(guī)模不斷擴(kuò)大,人們對(duì)路橋工程質(zhì)量也有了更高的要求。作為路橋工程施工的重要組成部分,軟土地基的處理是非常重要的施工內(nèi)容。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了很多軟土地基處理技術(shù),如強(qiáng)夯法、水泥攪拌樁施工技術(shù)等,為確保這些技術(shù)的有效落實(shí),提高路基的加固效果,施工人員需要對(duì)施工場(chǎng)地周邊環(huán)境進(jìn)行全面分析,從而選擇最佳的施工方案,保證路橋工程的施工質(zhì)量。

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