论文部分内容阅读
摘 要:软土地基施工技术除了是软土地基正常施工重要保障以外,还是公路桥梁施工正常开展的关键技术,笔者根据自己公路桥梁施工经验,分析了公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用。
关键词:公路桥梁;软土地基;施工技术
中图分类号:U445.55 文献标识码:A
0 前言
软土地基施工是公路桥梁施工常见的一种施工方式,软土地基具有空隙大、高压缩性、渗透性小、含水量高和抗剪切强度低等特征,增加了公路桥梁施工难度,在一定程度上决定着整个工程施工效率和施工质量。
1 软土地基概述
软土地基主要成分是黏土、淤积泥炭和粉土等。在施工过程中,软土地基具有较强的蠕动性,但是在这其中稳定性较差,因此在此期间需要对软土地基进行特殊处理,从而尽可能避免给公路桥梁工程施工埋下安全隐患,导致公路桥梁地基发生沉降现象,这种现象一旦发生就会在一定程度上影响公路桥梁施工的顺利正常进行。在施工过程中,软土地基拥有较高的含水量,其中据统计最低含水量是35%,最高含水量70%。所以,在工程正式开始之前,应当将软土地基的含水量尽可能地减少,从而有助于增强软土地基的稳定性,从而保证工程能够顺利进行,达到预期目标。
2 软土地基对公路桥梁的影响
2.1 路基压实度
软土地基含有大量的松软土与松散砂,其内部具有较大的泥炭空隙,地基压实施工难度高。公路桥梁施工中,结合软土地基的特性,采取有效措施加以弥补,并实现对于软土地基的压实,以保证路桥工程的地基稳定性,保障交通设施的安全性,并延长路桥使用寿命。
2.2 路面质量
软土地基会导致公路桥梁施工稳定性不足,许多情况下,即便采取后期压实等措施,依旧无法有效提高地基的抗压性与牢固性,因此一旦公路桥梁工程中出现软土地基下陷或垮塌等现象,或者由于地下水冲刷导致土层空洞,给路面造成垂直方向的剪力,有可能造成路面硬化与断裂等问题,影响道路安全。
2.3 路面下沉
软土地基由于难以压实,软土过渡带在地下水冲击下,导致水土流失现象,软土地基路面易出现下沉现象。同时由于底层强度不同,软土层下沉程度与不同,对于路面质量的影响也不同,可能会出现路面下沉程度不一致的现象,影响公路桥梁工程的使用寿命。
3 软土地基施工技术要点与难点分析
3.1 施工技术要点
掌握软土地基施工技术要点是提高公路桥梁施工质量的重要基础,对软土地基进行处理,其要点主要体现为:选择软土地基施工技术时,要充分结合公路桥梁施工現场的实际情况,制定合理的施工方案。例如,要明确公路桥梁施工现场的高程、植被覆盖情况、岩层分布及发育情况,同时要掌握施工区域的水文和气候条件,针对施工现场的综合情况制定施工方案,保证软土地基处理效果。
3.2 施工技术难点
(1)地基滑动现象。在施工期间,若施加给软土地基的压力超过了软土地基能承受的最大压力,会导致软土地基出现土层滑动现象。
(2)软土地基变形现象。对软土地基进行处理时,可能导致周围既有建筑出现失衡现象,软土地基随之发生变形。
(3)软土地基的密度特殊。软土地基中的水压,会在一定程度上影响软土地基的稳定性。
4 软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用
4.1 堆载预压技术
该应用技术是在工程建设前确定荷载水平,根据设计数据对施工地点进行填土,使其荷载水平达到设计要求,地面得以在施工前固结沉降,承重能力强化,压缩性、灵敏度、扰动性等物理性质降低。公路桥梁施工中,堆载预压技术在施工前进行,根据路桥施工具体标准,计算荷载的大小,确定沉降系数。之后利用机械设备进行掘土作业,如无特殊要求,通常要开挖至地下3 m~4 m的深度,进行初次填土,该层可以采用粒径较大的沙土。填土完毕后,利用小型设备或者人工进行夯实,将挖掘出的土部分回填、夯实,再进行二次填土,二次填土所用材料较第一次应该较为细密,可以使用粘性土壤和沙土的混合物。填埋完毕后,用小型机械和人工进行夯实,同样将挖掘出的土部分回填、夯实,再进行第三次填土,第三次填土所用材料应该具备较好的粘接性,如有必要也可以使用一些化学材料保证土壤的高粘接度,流程与之前的两次填土流程相同。三层填土完毕后,地基强度基本可以达标。该技术较为成熟、便于控制,应用也相对简便。
4.2 排水固结法分析
软土地基处理中,排水固结法较为常用。这种方法可以选用不同技术手段,在地基上建立排水通道,设置砂井等竖向的排水体,通过预压处理,可将软土地基中的孔隙水分全部排出,使软土地基固结沉降,保证地基压实坚固,提升整体强度。该技术有不同的方式,袋装砂井排水固结法是其中一种。在施工前,把柔性编织物根据地基的深度,制成特定的尺寸在7 cm~12 cm直径的沙袋,灌注砂石后放入地基上实施预压。或者将空带放到地基上,然后采取压缩空气方式进行灌砂操作,保证灌入的连续性。该技术施工方便,操作灵活,一般布置方式采取梅花形,并给予适当的荷载。如果砂井距越小,则固结的速度越快;如果井距过大,则可能造成固结时间延长,固结效果减弱。使用梅花形的布置方式,在附加荷载的影响下,井距愈小,固结愈快;如果井距愈大,那么固结愈慢,因此一般使用细而密的方案。在施工中受到机械的影响,井之间的间距也不能太小,若是井距过小,则砂井周围软土容易被扰动,造成地基土强度被削弱,沉降量还会增加,这样地基土固结系数就会降低,通常间距都控制在1.0 m~1.5 m,但是在落实工作中,要结合实际情况来计算确定。在排水固结法中,还可以采用塑料排水板法。通过将塑料排水板置入软土地基当中,起到排水作用,在路堤的自重下实现预压效果,加速排水固结,提高地基的承载力,当地基发生变形后,有很强的适应能力。和袋装砂井进行比较,塑料排水板法的速度非常快,工作效率高,在施工过程中使用的机械设备比较轻便。除此之外,不会对软土地基造成较大的扰动。如果使用量很大,可以进行工厂化生产,有很强的抗折能力。由于这些优点,其得到了广大技术人员的青睐。
4.3 水泥土搅拌桩技术
水泥土搅拌桩技术是利用胶结方法处理软土地基。在应用水泥土搅拌桩技术时,首先要开挖土方,挖掘深度达到地下3 m~5 m的水平,之后投入水泥石灰等固化剂,利用大型搅拌设备进行搅拌,固化剂与普通土壤的比例应在1:5~1:10的水平,具体标准需参照软土的情况而定。搅拌需持续至少30 min,直到固化剂和普通土壤完全混合在一起,之后进行土方回填和夯实工作,固化剂和普通土壤将在地表下凝固、板结,强化路基和桥基的承重性能。
4.4 粉喷桩路击固解法
目前,在我国公路桥梁的施工过程中,较为常用的方法是粉喷桩固结法,具体分成两个阶段:一是针对地域不平整情况,为了保证施工设备的正常、有效使用,在此期间施工单位需要在施工工作正式开始之前进行路面清扫工作,保证路面的平坦。在实际施工过程中,并不能保证所有路面的平整,因此对于部分凹陷的路面,需要采取一些特定的方法,诸如加垫砂土的方法;二是在路面较为平整的状态下,在施工过程中,需要对施工材料慎重地进行筛选,尤其是粉喷桩的材料需要认真地进行选择,以及对水泥的质量严格进行把关。在整个施工过程中,管理人员需要规范指导,尽可能避免影响施工质量的施工技术操作出现。
5 结语
软土地基施工技术经常会受到施工细节和外界因素的影响,所以在实际施工过程中,需要综合考虑多种因素,了解并分析软土地基施工技术应用在公路桥梁施工中会出现的主要问题以及对工程的影响,不断探索和总结经验,进一步完善和提高软土地基施工技术,进而提升公路桥梁的整体施工质量。
参考文献:
[1]聂金峰.公路桥梁施工中的软土地基施工技术研究[J].交通世界,2019,26(Z2):90-91.
[2]丁振宇.软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用[J].人民交通,2019,13(03):70+72.
关键词:公路桥梁;软土地基;施工技术
中图分类号:U445.55 文献标识码:A
0 前言
软土地基施工是公路桥梁施工常见的一种施工方式,软土地基具有空隙大、高压缩性、渗透性小、含水量高和抗剪切强度低等特征,增加了公路桥梁施工难度,在一定程度上决定着整个工程施工效率和施工质量。
1 软土地基概述
软土地基主要成分是黏土、淤积泥炭和粉土等。在施工过程中,软土地基具有较强的蠕动性,但是在这其中稳定性较差,因此在此期间需要对软土地基进行特殊处理,从而尽可能避免给公路桥梁工程施工埋下安全隐患,导致公路桥梁地基发生沉降现象,这种现象一旦发生就会在一定程度上影响公路桥梁施工的顺利正常进行。在施工过程中,软土地基拥有较高的含水量,其中据统计最低含水量是35%,最高含水量70%。所以,在工程正式开始之前,应当将软土地基的含水量尽可能地减少,从而有助于增强软土地基的稳定性,从而保证工程能够顺利进行,达到预期目标。
2 软土地基对公路桥梁的影响
2.1 路基压实度
软土地基含有大量的松软土与松散砂,其内部具有较大的泥炭空隙,地基压实施工难度高。公路桥梁施工中,结合软土地基的特性,采取有效措施加以弥补,并实现对于软土地基的压实,以保证路桥工程的地基稳定性,保障交通设施的安全性,并延长路桥使用寿命。
2.2 路面质量
软土地基会导致公路桥梁施工稳定性不足,许多情况下,即便采取后期压实等措施,依旧无法有效提高地基的抗压性与牢固性,因此一旦公路桥梁工程中出现软土地基下陷或垮塌等现象,或者由于地下水冲刷导致土层空洞,给路面造成垂直方向的剪力,有可能造成路面硬化与断裂等问题,影响道路安全。
2.3 路面下沉
软土地基由于难以压实,软土过渡带在地下水冲击下,导致水土流失现象,软土地基路面易出现下沉现象。同时由于底层强度不同,软土层下沉程度与不同,对于路面质量的影响也不同,可能会出现路面下沉程度不一致的现象,影响公路桥梁工程的使用寿命。
3 软土地基施工技术要点与难点分析
3.1 施工技术要点
掌握软土地基施工技术要点是提高公路桥梁施工质量的重要基础,对软土地基进行处理,其要点主要体现为:选择软土地基施工技术时,要充分结合公路桥梁施工現场的实际情况,制定合理的施工方案。例如,要明确公路桥梁施工现场的高程、植被覆盖情况、岩层分布及发育情况,同时要掌握施工区域的水文和气候条件,针对施工现场的综合情况制定施工方案,保证软土地基处理效果。
3.2 施工技术难点
(1)地基滑动现象。在施工期间,若施加给软土地基的压力超过了软土地基能承受的最大压力,会导致软土地基出现土层滑动现象。
(2)软土地基变形现象。对软土地基进行处理时,可能导致周围既有建筑出现失衡现象,软土地基随之发生变形。
(3)软土地基的密度特殊。软土地基中的水压,会在一定程度上影响软土地基的稳定性。
4 软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用
4.1 堆载预压技术
该应用技术是在工程建设前确定荷载水平,根据设计数据对施工地点进行填土,使其荷载水平达到设计要求,地面得以在施工前固结沉降,承重能力强化,压缩性、灵敏度、扰动性等物理性质降低。公路桥梁施工中,堆载预压技术在施工前进行,根据路桥施工具体标准,计算荷载的大小,确定沉降系数。之后利用机械设备进行掘土作业,如无特殊要求,通常要开挖至地下3 m~4 m的深度,进行初次填土,该层可以采用粒径较大的沙土。填土完毕后,利用小型设备或者人工进行夯实,将挖掘出的土部分回填、夯实,再进行二次填土,二次填土所用材料较第一次应该较为细密,可以使用粘性土壤和沙土的混合物。填埋完毕后,用小型机械和人工进行夯实,同样将挖掘出的土部分回填、夯实,再进行第三次填土,第三次填土所用材料应该具备较好的粘接性,如有必要也可以使用一些化学材料保证土壤的高粘接度,流程与之前的两次填土流程相同。三层填土完毕后,地基强度基本可以达标。该技术较为成熟、便于控制,应用也相对简便。
4.2 排水固结法分析
软土地基处理中,排水固结法较为常用。这种方法可以选用不同技术手段,在地基上建立排水通道,设置砂井等竖向的排水体,通过预压处理,可将软土地基中的孔隙水分全部排出,使软土地基固结沉降,保证地基压实坚固,提升整体强度。该技术有不同的方式,袋装砂井排水固结法是其中一种。在施工前,把柔性编织物根据地基的深度,制成特定的尺寸在7 cm~12 cm直径的沙袋,灌注砂石后放入地基上实施预压。或者将空带放到地基上,然后采取压缩空气方式进行灌砂操作,保证灌入的连续性。该技术施工方便,操作灵活,一般布置方式采取梅花形,并给予适当的荷载。如果砂井距越小,则固结的速度越快;如果井距过大,则可能造成固结时间延长,固结效果减弱。使用梅花形的布置方式,在附加荷载的影响下,井距愈小,固结愈快;如果井距愈大,那么固结愈慢,因此一般使用细而密的方案。在施工中受到机械的影响,井之间的间距也不能太小,若是井距过小,则砂井周围软土容易被扰动,造成地基土强度被削弱,沉降量还会增加,这样地基土固结系数就会降低,通常间距都控制在1.0 m~1.5 m,但是在落实工作中,要结合实际情况来计算确定。在排水固结法中,还可以采用塑料排水板法。通过将塑料排水板置入软土地基当中,起到排水作用,在路堤的自重下实现预压效果,加速排水固结,提高地基的承载力,当地基发生变形后,有很强的适应能力。和袋装砂井进行比较,塑料排水板法的速度非常快,工作效率高,在施工过程中使用的机械设备比较轻便。除此之外,不会对软土地基造成较大的扰动。如果使用量很大,可以进行工厂化生产,有很强的抗折能力。由于这些优点,其得到了广大技术人员的青睐。
4.3 水泥土搅拌桩技术
水泥土搅拌桩技术是利用胶结方法处理软土地基。在应用水泥土搅拌桩技术时,首先要开挖土方,挖掘深度达到地下3 m~5 m的水平,之后投入水泥石灰等固化剂,利用大型搅拌设备进行搅拌,固化剂与普通土壤的比例应在1:5~1:10的水平,具体标准需参照软土的情况而定。搅拌需持续至少30 min,直到固化剂和普通土壤完全混合在一起,之后进行土方回填和夯实工作,固化剂和普通土壤将在地表下凝固、板结,强化路基和桥基的承重性能。
4.4 粉喷桩路击固解法
目前,在我国公路桥梁的施工过程中,较为常用的方法是粉喷桩固结法,具体分成两个阶段:一是针对地域不平整情况,为了保证施工设备的正常、有效使用,在此期间施工单位需要在施工工作正式开始之前进行路面清扫工作,保证路面的平坦。在实际施工过程中,并不能保证所有路面的平整,因此对于部分凹陷的路面,需要采取一些特定的方法,诸如加垫砂土的方法;二是在路面较为平整的状态下,在施工过程中,需要对施工材料慎重地进行筛选,尤其是粉喷桩的材料需要认真地进行选择,以及对水泥的质量严格进行把关。在整个施工过程中,管理人员需要规范指导,尽可能避免影响施工质量的施工技术操作出现。
5 结语
软土地基施工技术经常会受到施工细节和外界因素的影响,所以在实际施工过程中,需要综合考虑多种因素,了解并分析软土地基施工技术应用在公路桥梁施工中会出现的主要问题以及对工程的影响,不断探索和总结经验,进一步完善和提高软土地基施工技术,进而提升公路桥梁的整体施工质量。
参考文献:
[1]聂金峰.公路桥梁施工中的软土地基施工技术研究[J].交通世界,2019,26(Z2):90-91.
[2]丁振宇.软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用[J].人民交通,2019,13(03):70+72.