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【摘 要】 随着社会的发展,路桥工程建设的规模越来越大,人们对于路桥工程的质量也是越来越关注。在路桥工程中地基是非常重要的基础环境,其施工之后所表现出的质量水平,将会直接影响到整个路桥工程的寿命以及质量。就目前的情况来看,软基是对于路桥工程施工造成质量影响的一大隐患。本文分析了路桥施工过程中软土地基的施工方法。
【关键词】 路桥工程;软土地基;施工方法
引言
在路桥工程施工的过程中,软土地基是一种较为常见的施工现场地质状况,软土地基所表现出的变形量大、压实度低等方面的特性,对于路桥工程的结构性能有着极大的威胁。因此必须要采取相应的施工措施,确保工程质量。
1、软土地基的主要特性
1.1、承载力低。软土地基抗剪强度很低,天然地基承载力一般不大于60kPa,不排水抗剪强度一般小于30kPa,未经处理加固,通常无法满足承载要求,处理加固不善,往往由于地基承载力不够造成建筑倒坍、结构破坏等质量事故。
1.2、孔隙比大。由于其形成条件和土体颗粒组成的内在特性,软土土体颗粒之间空隙很大,天然空隙比通常大于1,土体含水量通常处于饱和状态,天然含水量接近或大于液限。
1.3、稳定性差。软土地基的突出问题就是稳定性差,建好的路桥工程可能在十几年内还在进行不同程度的沉降,不断的沉降必然会导致路面裂缝,影响通行安全,存在重大的安全隐患。
1.4、压缩性高。软土地基中水分含量大,颗粒之间的缝隙大,所以,地基不稳定,存在较高的可压缩性。在使用的过程中常常会导致桥墩和路面开裂,严重影响路桥的使用。
1.5、渗透性差。软土具有亲水性,渗透性很差,土体中得水分大部分与固体颗粒形成结合水,内部水分很难排除,因此夯实、挤密、排水、胶结等通常的加固原理很难对其产生本质性的工程性能改良。
2、软土地基的施工原则
2.1、施工前,制定施工计划。在针对软土地基的进行路桥工程施工的过程中,必须要制定出极其完善的施工计划。其施工计划的制定实际上要对于施工季节、施工人员需求等多个不同方面加以考虑,同时强化施工方案,促使工程质量以及施工进度都能够得到优化。
2.2、施工过程中,要按图纸进行,综合协调各因素。在实际执行施工的过程中,要严格按照工程计划之初所设定好的图纸进行施工,禁止开工之后随意对于施工规划图纸进行更改。此外,路桥工程本身在进行施工的过程中,还需要对于各个不同环节的因素加以协调,进而提升施工的质量,保证工程的全面掌握,防止某些关键环节出现疏忽的可能性。
2.3、施工过程中,要加强观测,确保地基的稳定性。在施工的过程中,应该对地基的平稳度进行不断的观测,并对观测的结果进行随时的记录和分析,以保证地基的平稳度。
3、软土地基施工的方法
3.1、粉体喷射法
在软土地基中,通过粉喷机械把加固材料的粉料,用气体喷射到地基中并与土搅拌混和,使粉喷料与地基土发生化学作用,形成具有一定强度、水稳性的加固体,应用于地基加固。最早是使用生石灰粉末作为加固材料,利用石灰在地基中吸水、发热、膨胀,促进离子交换与土粒凝聚和化学硬化,使之获得较高强度的加固体。近年来使用水泥粉末作为加固材料也获得较好的效果。
3.2、垫层法
当路桥基础下持力土层比较软弱,不能满足设计荷载或变形的要求时,场采用在地基表层铺设一定厚度的垫层,或者把表面的部分软弱土层挖去,置换强度较大的砂石素土等,处理地基表层,这类方法称为垫层法。垫层的材料一般使用强度较高,透水性强的砂、碎石、石渣、灰土和素土等。这种施工技术较为容易,多数情况下能在较短时间内达到所要求的目的。在设计的过程中,应既要满足路桥对地基变形和承载力与稳定性的要求,又要符合经济技术的合理性。
3.3、强夯法强
夯法处理软土地基是利用重锤自上落下产生的冲击波使地基密实。它的优点是不需要预压、费用比较低、效果好、速度快、节省材料、工艺比较简单、适用土层范围广对于饱和的淤泥质粘土和淤泥则要慎重选用。强夯法的使用范围也是有一定限度的,对于一些软弱路基,可采用重锤夯实或强夯。虽然这种方法挺好,但是也要用在适当的地方,不能急病乱投医。
3.4、反压护道法
反压护道法是在路提两侧填筑一定宽度的护道,使路堤下的淤泥向兩侧隆起的趋势得到平衡,用来提高路堤在施工中的滑动破坏安全系数,达到路堤稳定的目的。
3.5、排水固结法
排水固结法是在软土地基工程实践中,应用排水固结原理发展起来的一种地基处理方法。主要应用有以下方面:应用于提高建筑物软土地基的承载力与稳定性,一般利用堆载或自重荷载作为预压荷载,并在地基中增设竖向排水体,通过分级逐渐加载的方法,并严格控制加荷速率,使地基在前一级荷载作用下排水固结,地基的强度或承载力增长后,再施加下一级荷载,逐步达到满足荷载要求为止;应用于消除或减少建筑基础的沉降,在拟建场地上,先施加预压荷载,使地基土层充分排水固结压密,然后卸去预压荷载,再建造桥梁或铺设路面等。这样进过预压后再加载,路桥的沉降就明显减少了。
3.6、添加剂法
对于表层为粘性土时,在表层粘性土内渗入添加剂,改善地基的压缩性和强度特性,以保施工机械的行驶。同时也可以达到提高填土稳定和固结的效果。常用的添加材料是生石灰、熟石灰和水泥。
3.7、敷垫材料处理法
对于地基土层不均匀,可能发生局部不均匀沉降和侧向变位,可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力,来增强施工机械的通行,均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位,以提高地基的支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。
4、处理方法的施工
4.1、排水固结设计施工
在进行排水固结设计时,应合理确定预压荷载的类型与大小;合理选择竖向排水体的类型、布置与打入深度;分析地基的固结,地基强度的增长和地基沉降的发展,拟定分级逐级加载的进程,控制加荷速率,保证地基始终在稳定条件下施工,达到预期目的。常用的排水体有三种:普通砂井、袋装砂井和塑料排水带。工程应用证明这三种类型的竖向排水体在工程上都能取得良好的排水固结效果,只是在井阻、涂抹作用对固结度得影响程度、排水体的渗透性能的强弱、施工积水的难易、工程量及工程造价等方面有所差异。因此,在选择竖向排水体时,应根据现场情况,地基土的性质,打入深度,材料来源和施工条件等,通过比较后选用。
4.2、粉体喷射设计施工
粉喷桩施工前应准备好各项技术材料,平整场地,清除障碍。如场地低洼,应回填粘性土;施工场地不满足机械行驶要求时,应铺设砂土或者碎石垫层。粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。
施工过程中应注意以下事项:控制钻机下钻深度、粉喷高程及停灰面,确定粉喷桩的长度;严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用;当粉喷成桩过程中遇到故障而停止喷粉,在第二次接桩时,其喷粉重叠长度不得小于1m;定时检查粉喷桩的成桩直径和搅拌均匀程度。
结束语
软土地基的施工难度较大,质量问题时有发生,施工人员要不断总结施工中的经验教训,并结合相关的理论知识和科学处理办法,提高软土地基的建设质量,在满足人们出行需要的前提之下,也要保障好人们出行的基本安全。
参考文献:
[1]范士国.小议路桥施工过程中的软土地基施工方法[J].黑龙江科技信息,2014,14:189.
[2]苗文勇.小议路桥施工过程中的软土地基施工方法[J].黑龙江科技信息,2014,14:246.
[3]包冬健.路桥施工中的软土地基施工技术分析[J].中华民居(下旬刊),2013,11:155.
[4]张清喜.小议路桥施工过程中的软土地基施工方法[J].黑龙江科技信息,2011,31:308
【关键词】 路桥工程;软土地基;施工方法
引言
在路桥工程施工的过程中,软土地基是一种较为常见的施工现场地质状况,软土地基所表现出的变形量大、压实度低等方面的特性,对于路桥工程的结构性能有着极大的威胁。因此必须要采取相应的施工措施,确保工程质量。
1、软土地基的主要特性
1.1、承载力低。软土地基抗剪强度很低,天然地基承载力一般不大于60kPa,不排水抗剪强度一般小于30kPa,未经处理加固,通常无法满足承载要求,处理加固不善,往往由于地基承载力不够造成建筑倒坍、结构破坏等质量事故。
1.2、孔隙比大。由于其形成条件和土体颗粒组成的内在特性,软土土体颗粒之间空隙很大,天然空隙比通常大于1,土体含水量通常处于饱和状态,天然含水量接近或大于液限。
1.3、稳定性差。软土地基的突出问题就是稳定性差,建好的路桥工程可能在十几年内还在进行不同程度的沉降,不断的沉降必然会导致路面裂缝,影响通行安全,存在重大的安全隐患。
1.4、压缩性高。软土地基中水分含量大,颗粒之间的缝隙大,所以,地基不稳定,存在较高的可压缩性。在使用的过程中常常会导致桥墩和路面开裂,严重影响路桥的使用。
1.5、渗透性差。软土具有亲水性,渗透性很差,土体中得水分大部分与固体颗粒形成结合水,内部水分很难排除,因此夯实、挤密、排水、胶结等通常的加固原理很难对其产生本质性的工程性能改良。
2、软土地基的施工原则
2.1、施工前,制定施工计划。在针对软土地基的进行路桥工程施工的过程中,必须要制定出极其完善的施工计划。其施工计划的制定实际上要对于施工季节、施工人员需求等多个不同方面加以考虑,同时强化施工方案,促使工程质量以及施工进度都能够得到优化。
2.2、施工过程中,要按图纸进行,综合协调各因素。在实际执行施工的过程中,要严格按照工程计划之初所设定好的图纸进行施工,禁止开工之后随意对于施工规划图纸进行更改。此外,路桥工程本身在进行施工的过程中,还需要对于各个不同环节的因素加以协调,进而提升施工的质量,保证工程的全面掌握,防止某些关键环节出现疏忽的可能性。
2.3、施工过程中,要加强观测,确保地基的稳定性。在施工的过程中,应该对地基的平稳度进行不断的观测,并对观测的结果进行随时的记录和分析,以保证地基的平稳度。
3、软土地基施工的方法
3.1、粉体喷射法
在软土地基中,通过粉喷机械把加固材料的粉料,用气体喷射到地基中并与土搅拌混和,使粉喷料与地基土发生化学作用,形成具有一定强度、水稳性的加固体,应用于地基加固。最早是使用生石灰粉末作为加固材料,利用石灰在地基中吸水、发热、膨胀,促进离子交换与土粒凝聚和化学硬化,使之获得较高强度的加固体。近年来使用水泥粉末作为加固材料也获得较好的效果。
3.2、垫层法
当路桥基础下持力土层比较软弱,不能满足设计荷载或变形的要求时,场采用在地基表层铺设一定厚度的垫层,或者把表面的部分软弱土层挖去,置换强度较大的砂石素土等,处理地基表层,这类方法称为垫层法。垫层的材料一般使用强度较高,透水性强的砂、碎石、石渣、灰土和素土等。这种施工技术较为容易,多数情况下能在较短时间内达到所要求的目的。在设计的过程中,应既要满足路桥对地基变形和承载力与稳定性的要求,又要符合经济技术的合理性。
3.3、强夯法强
夯法处理软土地基是利用重锤自上落下产生的冲击波使地基密实。它的优点是不需要预压、费用比较低、效果好、速度快、节省材料、工艺比较简单、适用土层范围广对于饱和的淤泥质粘土和淤泥则要慎重选用。强夯法的使用范围也是有一定限度的,对于一些软弱路基,可采用重锤夯实或强夯。虽然这种方法挺好,但是也要用在适当的地方,不能急病乱投医。
3.4、反压护道法
反压护道法是在路提两侧填筑一定宽度的护道,使路堤下的淤泥向兩侧隆起的趋势得到平衡,用来提高路堤在施工中的滑动破坏安全系数,达到路堤稳定的目的。
3.5、排水固结法
排水固结法是在软土地基工程实践中,应用排水固结原理发展起来的一种地基处理方法。主要应用有以下方面:应用于提高建筑物软土地基的承载力与稳定性,一般利用堆载或自重荷载作为预压荷载,并在地基中增设竖向排水体,通过分级逐渐加载的方法,并严格控制加荷速率,使地基在前一级荷载作用下排水固结,地基的强度或承载力增长后,再施加下一级荷载,逐步达到满足荷载要求为止;应用于消除或减少建筑基础的沉降,在拟建场地上,先施加预压荷载,使地基土层充分排水固结压密,然后卸去预压荷载,再建造桥梁或铺设路面等。这样进过预压后再加载,路桥的沉降就明显减少了。
3.6、添加剂法
对于表层为粘性土时,在表层粘性土内渗入添加剂,改善地基的压缩性和强度特性,以保施工机械的行驶。同时也可以达到提高填土稳定和固结的效果。常用的添加材料是生石灰、熟石灰和水泥。
3.7、敷垫材料处理法
对于地基土层不均匀,可能发生局部不均匀沉降和侧向变位,可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力,来增强施工机械的通行,均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位,以提高地基的支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。
4、处理方法的施工
4.1、排水固结设计施工
在进行排水固结设计时,应合理确定预压荷载的类型与大小;合理选择竖向排水体的类型、布置与打入深度;分析地基的固结,地基强度的增长和地基沉降的发展,拟定分级逐级加载的进程,控制加荷速率,保证地基始终在稳定条件下施工,达到预期目的。常用的排水体有三种:普通砂井、袋装砂井和塑料排水带。工程应用证明这三种类型的竖向排水体在工程上都能取得良好的排水固结效果,只是在井阻、涂抹作用对固结度得影响程度、排水体的渗透性能的强弱、施工积水的难易、工程量及工程造价等方面有所差异。因此,在选择竖向排水体时,应根据现场情况,地基土的性质,打入深度,材料来源和施工条件等,通过比较后选用。
4.2、粉体喷射设计施工
粉喷桩施工前应准备好各项技术材料,平整场地,清除障碍。如场地低洼,应回填粘性土;施工场地不满足机械行驶要求时,应铺设砂土或者碎石垫层。粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。
施工过程中应注意以下事项:控制钻机下钻深度、粉喷高程及停灰面,确定粉喷桩的长度;严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用;当粉喷成桩过程中遇到故障而停止喷粉,在第二次接桩时,其喷粉重叠长度不得小于1m;定时检查粉喷桩的成桩直径和搅拌均匀程度。
结束语
软土地基的施工难度较大,质量问题时有发生,施工人员要不断总结施工中的经验教训,并结合相关的理论知识和科学处理办法,提高软土地基的建设质量,在满足人们出行需要的前提之下,也要保障好人们出行的基本安全。
参考文献:
[1]范士国.小议路桥施工过程中的软土地基施工方法[J].黑龙江科技信息,2014,14:189.
[2]苗文勇.小议路桥施工过程中的软土地基施工方法[J].黑龙江科技信息,2014,14:246.
[3]包冬健.路桥施工中的软土地基施工技术分析[J].中华民居(下旬刊),2013,11:155.
[4]张清喜.小议路桥施工过程中的软土地基施工方法[J].黑龙江科技信息,2011,31:308