试析路桥工程施工中的软土地基处理技术

2016-03-16王金科

环球市场 2016年12期

关键词：土工路堤路桥

王金科

宁波交通工程建设集团有限公司

试析路桥工程施工中的软土地基处理技术

王金科

宁波交通工程建设集团有限公司

本文分析了路桥工程中软土地基存在的特点，重点对路桥施工的软土地基处理技术进行分析，以供参考。

路桥工程；软土地基；处理方法

前言

近年来，我国交通运输业取得了较快的发展，路桥工程施工数量和施工规模不断扩大。但由于我国各地地质条件存在较大的差异性，这也导致在路段施工过程中软土地基情况十分常见。在软土地基上进行施工，构造物会存在较大的沉降，甚至出现坍塌的问题，严重影响道路和桥梁使用的安全性。因此需要做好软土地基处理工作，科学应用软土地基施工技术，并注意软土地基处理过程中的关键要素，确保路桥工程的质量能够得到有效的保障。

1　路桥工程施工中软土地基存在的特点

1.1软土地基的抗剪强度低

软土地基抗剪强度与排水固结条件、加荷速度存在一定的联系，在排水的过程中，软土地基的抗剪强度与固结程度为正比例关系：即固结程度增加后软土地基的抗剪强度也随之增加；反之亦然。

1.2软土地基具有较强的压缩性

软土地基的压缩性与自身的天然含水量、浓限度存在直接关系，若天然含水量、液限度大则压缩性能越强，反之亦然。这也就是载荷越大、地基变形越大的原因。

1.3软土地基的渗透性较差

由于软土地基具有较多的空隙和较高的含水量，使得它的天然空隙比通常介于 l-2 之间，一般不会大于 4。它的含水量则高达 45%-75%，这就决定了软土地基较低的抗剪强度和较差的压缩性。

1.4软土地基的稳定性较差

在恶劣的天气条件影响下，软土地基都会发生自然沉降的现象。特别是当路桥建成通车后，地基在负荷的作用下回不断的出现不均匀沉降现象，这也一直被施工技术人员当做一种“病害”，所以，面对这种软土地基的存在，如果不能够做好有效的处理工作，必然会影响路桥施工建设的质量，导致路桥投入使用后安全问题严重，威胁车辆通行安全。

2　路桥软土地基处理的施工方法

2.1堆载预压法

在路桥工程施工过程中，过渡段路基如果发生沉降，极易导致变形问题发生。因此需要先对过渡段路基的沉降量进行有效控制，这是防止路基沉降变形的主要措施。在施工前需要对软基进行处理，利用填土荷载来有效的提高地基的强度，加快地基固结的速度，减少施工完成后沉降的发生。可以利用专用机械在软土地基局部范围内的软土进行加固，通过加固土桩并使其与桩间软土之间形成复合地项，当达到设计标准强度要求时可以卸去荷载，再进行路面的施工。利用堆载预压法进行处理，地基不会发生较大的固结沉降，可以通过路堤土填土的方法来有效的降低堆载的成本，在具体填筑施工过程中，可以采用分层分级施加荷载的方法来对加荷速度进行有效控制，避免剪切力地基带来破坏，逐渐提高地基的强度。截载预压法相对已较为成熟，而且施工较为简单，在施工过程中对于施工机械和材料没有特殊的要求。但在利用堆载预压法施工时，由于施工地软土固结系数较小，在对软土进行排水固结时所需要的时间较长，这也使工期相对较长，在工期较紧的情况下，则需要将堆载预压法与其他方法进行结合应用。

2.2真空预压法

在软土地基路段存在许多较为松散的物质，对于这些粉尘、微粒需要采用真空预压法来对软土地基进行加固，并在地面进行砂垫层铺设。在具体实施过程中，路基结构形式具有多样性的特点，这也使桥台使用的混凝土结构在刚度上也会存在一定的差异，在施工时通常会存在一定的过渡，从较大的刚度过渡到柔性填土路基结构或是沥青混凝土路面结构上。这就需要在软土地基处理过程中，需要针对各段强度不同来进行强度过渡段设置，并将不透气的密封膜覆盖在其上面，使之与大气有效的隔绝，利用真空装置进行抽气，应用大气压强差的原理来将密封膜内的空气排出，使其作用于软土地基，利用这种方法不会对软土地基带来剪切破坏，能够起到有效的加固软土地基的重要作用。地基只有具备较强的承载力时，在路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下才不会出现破坏及产生较大的沉降。利用真空预压法进行软基加固时，不需要任何材料进行堆砌，施工工艺较为简单，而且施工过程中也不需要使用大型设备，对于大面积施工具有较好的适用性。

2.3台背路堤加铺法

路桥过渡段路基施工过程中，需要采用土工格栅技术，但单纯的利用土工合成材料加筋路堤时，对于提高路基承载力所起效果并不明显，也无法有效的对地基沉降进行有效控制，因此在具体施工过程中，需要填空过渡段路堤，利用桥台台背回填与铺设土工格栅的结构形式结合施工，有效的提高土体的抗剪强度，对土体侧向变形进行有效约束，确保路基施工后的沉降量得到有效的控制。同时有效的对路基填土的侧向位移进行控制，进一步增强路基的整体稳定性，确保路基变形模量的增大。在桥头引道路基工程施工过程中，在过渡段施工时，通常采用的施工方法有粗粒料填筑法、钢筋混凝土过渡板和加筋法等。

由于土工格栅与路基填土之间会在摩擦作用导致上部荷载在路中进行再分配，这样会导致桥台台背局部范围内土体垂直应力降低，有利于路基土体承载力的提高，从而减少了沉降量。而且水平进行土工格栅进行铺设时具有较好的弹性，在车辆荷载作用下变形积累量可以忽略不计，在具体施工过程中，设计土工格栅时间距和长度需要通过计算进行确定，并且要与施工规范要求相符。

2.4换填垫层法

对于路桥施工过程中一些软土地基层较薄的情况，可以利用换填垫层法来对软基进行处理。可以将需要处理的软基面中的软弱及松散土层挖除掉，并换填强度较大而且具有较好稳定性的土质，换填的材料要无侵蚀性，多以具有较好渗水性的砾料为主。对于存度较大的软弱土层，如果利用换填法施工会导致弃方和取土方量增加，从而增加工程的成本，因此通过配置碎石垫层并采用路拌法进行施工。