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【摘 要】随着我国交通运输压力的逐渐增大,道路桥梁工程已成为当前缓解大型货物运输业的重要途径之一。在道路桥梁工程施工中,难免会遇到软弱地基的情况。若是对软弱地基不进行合理的处理,就可能导致道路桥梁工程出现沉降、塌陷、裂缝等质量问题,严重的影响到了道路桥梁工程的结构性能和安全性,影响到人们日常出行的安全以及大型运输业的运输需求。因此,我们应针对软土地基的具体情况,科学分析土质情况以及周边环境情况,采取合理的措施进行解决,确保软土地基的承载能力达到相关的规范标准,从而提高道路桥梁工程的施工质量,确保道路桥梁交通运输业的通畅。文章首先分析了软弱地基的特性及危害,进而分析了几种常见的道路桥梁中软弱地基处理措施,以期作为参考。
【关键词】道路桥梁;软弱地基;处理措施;
引言
所谓的软弱地基,通常是指杂填土和淤泥质土以及高压缩性的土层所构成的一种非良性的地基结构。软弱地基具有透水性较小、压缩性较高以及强度较低的特点,这样的特点就决定了其成为道路桥梁施工中的瓶颈问题。因此,在道路桥梁的施工中,应该充分结合当地的地质条件,对软弱地基采取人工的方法加以改变。尽可能的减少其对道路桥梁质量的影响,保证交通运输的安全性。
一、软弱地基的特性及危害
1.软土地基特性。由于我国地形地貌复杂,在公路建设中,经常遇到软土区域,给公路施工和建设带来了很大的难度;软土地基,一般来说,是由淤泥、沙质土、亚粘土、亚砂土层、淤泥质粘土等组成,这种地基,具有含水量大、抗剪能力差、可压缩性强、不稳定的特点,广泛分布在我国各个省市和地区。
2.软土地基危害。在道路桥梁建设施工过程中,软土地基处理不好,就会严重影响道路桥梁正常功能的发挥和使用,并且,还会缩短道路桥梁的使用寿命,在道路桥梁建设中,遇到软土地基,由于其承载力和抗剪性能达不到工程设计要求,对上部建筑物的承载能力不足,就会产生很大的危害,甚至出现公路空洞、坍塌等现象;此外,一些施工单位没能严格执行施工质量标准,马虎了事,对软土地基进行简单的处理之后,就马上进行下一工序的施工,就会导致在道路桥梁建设过程和建设初期,地基的各项指标符合设计要求,但等建设施工完成,后期使用过程中,就会发现,由于地基本身的原因,地基失稳、造成道路桥梁发生沉降或是不均匀裂缝等,将直接影响和破坏道路的正常使用;因此,在道路桥梁施工建设过程中,为了保证地基符合设计要求,建造更好质量的公路工程,必须对软土地基加以处理。
二、道路桥梁施工中软弱地基的处理措施
1.换填法
(1)换填法操作原理。换填法从字面上看是将软土替换为较为坚硬的土层,让工程能够在其之上建造。在具体操作中,作为替换的土层需要具有更加坚硬的特性,能够抵抗住压力,并且在稳固性方面保障工程建造时不会出现土层坍塌情况。在换填时,需要将碎石、矿渣与泥土等一层一层的进行填筑。填筑的过程可以使用人工或是机械进行,并且在每层填筑完成之后进行一次施压与振动测试,让换填土层密度达到作为地基的要求。上述操作比较适用于软土地基较厚的情况,即原有土层根本无法承受较大压力,不得不进行土层调换的情况。在实际操作中,也会遇到软土地基层比较薄的状况,对于这类地基,可以采用在上面加铺一层人造地基的方法,并且同样需要对地基进行压实,确保软土部分密实度增加。
(2)换填法注意事项。第一换填毕竟是人工制造的地基,在强度上不如自然形成的地基,即密实程度不如自然土层。因此施工中需要严格注意对土层的压实,确保紧密程度达到要求。在施工中需注意,换填法只适用于浅层地基,若是软土部分过深或是被埋藏于地下,这种方式会无端耗费大量人力资源,对于工程而言有弊无益。第二在换填材料上,应使用三种不同材料去构建人工地基,包含素土、矿渣以及砂石。在施工中,只有将三者充分融合在一起才能够保障人工地基的硬度與密实度。人工地基需要更大的抗剪强度,从而让压缩性降低,相当于将原有缝隙填满,使工程建设中不会出现地基下陷或是坍塌状况。
2.孔内深层强夯法,是指首先保证地基内成空,随后以重锤放入孔内,经过分层填料之后,再进行强夯。也可以采取一边填料,一边强夯的方法,是将加固技术同动力固结的原理有机的结合在一起的一种有效处理软弱地基的方法,
(1)在孔内进行强夯,是指对地基的强夯是采用孔道进入的方式,并且使用异型重锤由下而上的将填入到孔内的填料进行挤压,使其能够更加的密实。并且能够承受更大的压强,具有更高的动能。使软弱地基改变其原有的高粘度和低承载力的性能,从而具有更加稳定和牢固的性能。另一方面,在孔内对填料进行高强度的挤压的同时,还能够对不同层次的填料进行沿竖向深的挤压固结。并且对于土质不同的土体,所采用的工艺也是不同的,例如托盘状、串珠状等等,但是不论选择何种工艺原理和工艺方法,都是为了达到增大桩与桩之间摩擦力的目的,使桩与桩之间能够更加紧密的咬合在一起,进而增加孔内深层强夯桩的承载能力。最终使软弱地基的特性能够加以改变,达到最坚固的状态,保证道路桥梁的质量。除此之外,孔内强夯法对于环境保护具有重要的作用。不仅能够将废弃的物料充分的运用到道路桥梁软弱地基的强夯中,为施工单位节省大量的施工材料开支,例如钢筋、水泥等等,同时还能够减少废气物料对环境的污染,提高施工的环保性能。将建筑垃圾用于处理软弱地基的做法,是符合当前我国可持续发展的理念的。
(2)孔内强夯法主要适用于土质黏性较高、膨胀比较严重、湿陷性较大等性质的土体以及岩溶和地下人防事业建设当中,并且能够按照具体的地质特点进行广泛的取材。例如生活中最为常见的鹅卵石、工业废料和煤灰等等,都可以被作为填料来进行软弱地基的加固。同时,孔内深层强夯法还能够对施工噪声进行有效的控制,尽可能的降低地面的振动,在最短的工期内完成道路桥梁的施工。不仅大大减少了施工的工期,降低施工单位的成本,同时还能够将道路桥梁的质量达到最好的状态。 3.桥涵通道处的处理
(1)涵洞、通道处与路堤一样同时填筑施工,后期再开槽做基础;在桥台处最好前后都填土,或在桥台后背填以渗水性好的砂砾材料。
(2)在这些人工构造物处采用超载预压,桥头两侧引道80-l00m范围也宜如此,以加速固结,减小通车后过大的沉降。
(3)路堤如过高,下部软土层厚、沉降量过大,沉降期过长、如处理地基费用过高,且效果不一定好时就不如改用桥梁跨过,京津塘高速公路软土地区,路堤如超过6.0m,就用桥跨通过。
(4)桥台处路堤处理:为了加快地基固结,提高地基承载力,减轻路堤与桥台间沉降差,在桥台处的一定距离内采用砂桩,粉喷桩、旋喷桩等加固地基。
(5)涵洞和通道可采用钢筋混凝土箱形整体式结构,并同时扩大基础,它施工简便造价比桩基础可省些。
(6)真空预压:这个方法,在赶工方面采用较多,主要用于桥头路堤,在工期紧迫,为了争取时间时不失为一种应急对策。因为它可使软土路堤迅速沉降,且提高地基承载力,效果较佳,但由于造价较高,且在北方冰冻季节使用受限,所以采用时,要权衡这些边界条件。
4.软土地基工程应对措施
(1)结构措施。第一,选用箱形基础或者筏板基础来减小不均匀沉降及基底附加压力,提高基础的整体性和刚度。第二,采用浅埋基础方案来对基础深度进行合理设置,因此尽量让下部軟土的附加应力降低来防止刺穿破坏上部硬土层。
(2)施工措施。第一,为了防止土体受到扰动而对土的结构造成破坏,基槽开挖时应该预留一定厚度的保护层(约20cm)。如果已经被扰动,那么应该将扰动部分挖去,用碎石、砂进行回填处理。第二,选择合适的桩基混凝土配合比,对于水量小、水位低、有地下水存在于孔内的桩孔,可以在浇捣时将水抽干、拌均混凝土的方式来进行防治;但是对于水位以下部分,务必要增加水泥用量、用水量则适当减少。但是混凝土应满足终凝时间、初凝时间、坍落度等具体要求,混凝土的保水性和粘聚性一定要好。
结语
总之,在我国沿江、沿湖地区、部分冲积平原地区、东部沿海地区都存在着大量的软土。而软弱地基由于难处理、不稳定、高压缩、低承载、大孔隙的特点,若不加以处理就直接在其上部进行道路桥梁施工,那么必将会出现不均匀沉降或者严重沉降,甚至还会造成道路桥梁出现基础断裂。由此可见,在道路桥梁施工中务必要加强软弱地基的处理,以便实现我国交通事业实现可持续性发展。
参考文献:
[1]施洲辉,吴维,龙振华.浅谈建筑工程中常用软弱地基处理措施[J].湖北水利水电职业技术学院学报,2013(15)
[2]韩玉馨,侯京忠.分析在道路桥梁施工中如何处理软弱地基[J].门窗,2012(20).
[3]陈天荣.市政道路路基工程施工技术探讨[J].民营科技,2012,(02):79-80.
【关键词】道路桥梁;软弱地基;处理措施;
引言
所谓的软弱地基,通常是指杂填土和淤泥质土以及高压缩性的土层所构成的一种非良性的地基结构。软弱地基具有透水性较小、压缩性较高以及强度较低的特点,这样的特点就决定了其成为道路桥梁施工中的瓶颈问题。因此,在道路桥梁的施工中,应该充分结合当地的地质条件,对软弱地基采取人工的方法加以改变。尽可能的减少其对道路桥梁质量的影响,保证交通运输的安全性。
一、软弱地基的特性及危害
1.软土地基特性。由于我国地形地貌复杂,在公路建设中,经常遇到软土区域,给公路施工和建设带来了很大的难度;软土地基,一般来说,是由淤泥、沙质土、亚粘土、亚砂土层、淤泥质粘土等组成,这种地基,具有含水量大、抗剪能力差、可压缩性强、不稳定的特点,广泛分布在我国各个省市和地区。
2.软土地基危害。在道路桥梁建设施工过程中,软土地基处理不好,就会严重影响道路桥梁正常功能的发挥和使用,并且,还会缩短道路桥梁的使用寿命,在道路桥梁建设中,遇到软土地基,由于其承载力和抗剪性能达不到工程设计要求,对上部建筑物的承载能力不足,就会产生很大的危害,甚至出现公路空洞、坍塌等现象;此外,一些施工单位没能严格执行施工质量标准,马虎了事,对软土地基进行简单的处理之后,就马上进行下一工序的施工,就会导致在道路桥梁建设过程和建设初期,地基的各项指标符合设计要求,但等建设施工完成,后期使用过程中,就会发现,由于地基本身的原因,地基失稳、造成道路桥梁发生沉降或是不均匀裂缝等,将直接影响和破坏道路的正常使用;因此,在道路桥梁施工建设过程中,为了保证地基符合设计要求,建造更好质量的公路工程,必须对软土地基加以处理。
二、道路桥梁施工中软弱地基的处理措施
1.换填法
(1)换填法操作原理。换填法从字面上看是将软土替换为较为坚硬的土层,让工程能够在其之上建造。在具体操作中,作为替换的土层需要具有更加坚硬的特性,能够抵抗住压力,并且在稳固性方面保障工程建造时不会出现土层坍塌情况。在换填时,需要将碎石、矿渣与泥土等一层一层的进行填筑。填筑的过程可以使用人工或是机械进行,并且在每层填筑完成之后进行一次施压与振动测试,让换填土层密度达到作为地基的要求。上述操作比较适用于软土地基较厚的情况,即原有土层根本无法承受较大压力,不得不进行土层调换的情况。在实际操作中,也会遇到软土地基层比较薄的状况,对于这类地基,可以采用在上面加铺一层人造地基的方法,并且同样需要对地基进行压实,确保软土部分密实度增加。
(2)换填法注意事项。第一换填毕竟是人工制造的地基,在强度上不如自然形成的地基,即密实程度不如自然土层。因此施工中需要严格注意对土层的压实,确保紧密程度达到要求。在施工中需注意,换填法只适用于浅层地基,若是软土部分过深或是被埋藏于地下,这种方式会无端耗费大量人力资源,对于工程而言有弊无益。第二在换填材料上,应使用三种不同材料去构建人工地基,包含素土、矿渣以及砂石。在施工中,只有将三者充分融合在一起才能够保障人工地基的硬度與密实度。人工地基需要更大的抗剪强度,从而让压缩性降低,相当于将原有缝隙填满,使工程建设中不会出现地基下陷或是坍塌状况。
2.孔内深层强夯法,是指首先保证地基内成空,随后以重锤放入孔内,经过分层填料之后,再进行强夯。也可以采取一边填料,一边强夯的方法,是将加固技术同动力固结的原理有机的结合在一起的一种有效处理软弱地基的方法,
(1)在孔内进行强夯,是指对地基的强夯是采用孔道进入的方式,并且使用异型重锤由下而上的将填入到孔内的填料进行挤压,使其能够更加的密实。并且能够承受更大的压强,具有更高的动能。使软弱地基改变其原有的高粘度和低承载力的性能,从而具有更加稳定和牢固的性能。另一方面,在孔内对填料进行高强度的挤压的同时,还能够对不同层次的填料进行沿竖向深的挤压固结。并且对于土质不同的土体,所采用的工艺也是不同的,例如托盘状、串珠状等等,但是不论选择何种工艺原理和工艺方法,都是为了达到增大桩与桩之间摩擦力的目的,使桩与桩之间能够更加紧密的咬合在一起,进而增加孔内深层强夯桩的承载能力。最终使软弱地基的特性能够加以改变,达到最坚固的状态,保证道路桥梁的质量。除此之外,孔内强夯法对于环境保护具有重要的作用。不仅能够将废弃的物料充分的运用到道路桥梁软弱地基的强夯中,为施工单位节省大量的施工材料开支,例如钢筋、水泥等等,同时还能够减少废气物料对环境的污染,提高施工的环保性能。将建筑垃圾用于处理软弱地基的做法,是符合当前我国可持续发展的理念的。
(2)孔内强夯法主要适用于土质黏性较高、膨胀比较严重、湿陷性较大等性质的土体以及岩溶和地下人防事业建设当中,并且能够按照具体的地质特点进行广泛的取材。例如生活中最为常见的鹅卵石、工业废料和煤灰等等,都可以被作为填料来进行软弱地基的加固。同时,孔内深层强夯法还能够对施工噪声进行有效的控制,尽可能的降低地面的振动,在最短的工期内完成道路桥梁的施工。不仅大大减少了施工的工期,降低施工单位的成本,同时还能够将道路桥梁的质量达到最好的状态。 3.桥涵通道处的处理
(1)涵洞、通道处与路堤一样同时填筑施工,后期再开槽做基础;在桥台处最好前后都填土,或在桥台后背填以渗水性好的砂砾材料。
(2)在这些人工构造物处采用超载预压,桥头两侧引道80-l00m范围也宜如此,以加速固结,减小通车后过大的沉降。
(3)路堤如过高,下部软土层厚、沉降量过大,沉降期过长、如处理地基费用过高,且效果不一定好时就不如改用桥梁跨过,京津塘高速公路软土地区,路堤如超过6.0m,就用桥跨通过。
(4)桥台处路堤处理:为了加快地基固结,提高地基承载力,减轻路堤与桥台间沉降差,在桥台处的一定距离内采用砂桩,粉喷桩、旋喷桩等加固地基。
(5)涵洞和通道可采用钢筋混凝土箱形整体式结构,并同时扩大基础,它施工简便造价比桩基础可省些。
(6)真空预压:这个方法,在赶工方面采用较多,主要用于桥头路堤,在工期紧迫,为了争取时间时不失为一种应急对策。因为它可使软土路堤迅速沉降,且提高地基承载力,效果较佳,但由于造价较高,且在北方冰冻季节使用受限,所以采用时,要权衡这些边界条件。
4.软土地基工程应对措施
(1)结构措施。第一,选用箱形基础或者筏板基础来减小不均匀沉降及基底附加压力,提高基础的整体性和刚度。第二,采用浅埋基础方案来对基础深度进行合理设置,因此尽量让下部軟土的附加应力降低来防止刺穿破坏上部硬土层。
(2)施工措施。第一,为了防止土体受到扰动而对土的结构造成破坏,基槽开挖时应该预留一定厚度的保护层(约20cm)。如果已经被扰动,那么应该将扰动部分挖去,用碎石、砂进行回填处理。第二,选择合适的桩基混凝土配合比,对于水量小、水位低、有地下水存在于孔内的桩孔,可以在浇捣时将水抽干、拌均混凝土的方式来进行防治;但是对于水位以下部分,务必要增加水泥用量、用水量则适当减少。但是混凝土应满足终凝时间、初凝时间、坍落度等具体要求,混凝土的保水性和粘聚性一定要好。
结语
总之,在我国沿江、沿湖地区、部分冲积平原地区、东部沿海地区都存在着大量的软土。而软弱地基由于难处理、不稳定、高压缩、低承载、大孔隙的特点,若不加以处理就直接在其上部进行道路桥梁施工,那么必将会出现不均匀沉降或者严重沉降,甚至还会造成道路桥梁出现基础断裂。由此可见,在道路桥梁施工中务必要加强软弱地基的处理,以便实现我国交通事业实现可持续性发展。
参考文献:
[1]施洲辉,吴维,龙振华.浅谈建筑工程中常用软弱地基处理措施[J].湖北水利水电职业技术学院学报,2013(15)
[2]韩玉馨,侯京忠.分析在道路桥梁施工中如何处理软弱地基[J].门窗,2012(20).
[3]陈天荣.市政道路路基工程施工技术探讨[J].民营科技,2012,(02):79-80.