公路桥梁中软土地基施工技术应用研究
2017-04-08李鸿宇
李 鸿 宇
(山西省娄烦公路管理段,山西 太原 030303)
公路桥梁中软土地基施工技术应用研究
李 鸿 宇
(山西省娄烦公路管理段,山西 太原 030303)
分析了公路桥梁软土地基施工质量的因素,结合软土地基自身的特征,探讨了公路桥梁施工中深层以及浅层软土地基施工技术,通过对管桩加固技术、深层搅拌加固技术、深层密实加固方法、换填土加固技术、强夯加固技术、加筋加固技术、排水固结技术的合理应用,能够有效提升软土地基强度以及应变性能,从而保障软土地基的施工质量。
公路桥梁,软土地基,施工技术
1 概述
在公路桥梁工程施工过程中,软土地基施工一直是施工的难点。因为软土地基所拥有的孔隙相对较小,自身渗透性较差,而且通常情况下含水量非常高,在施工过程中施工质量很难控制,导致公路桥梁工程的施工质量也会受到影响。另外,软土地基的性质除了受到自身一些因素影响之外,也极易受到环境因素的影响。因此,进行公路桥梁工程施工过程中,要确保公路桥梁的整体施工质量,确保公路桥梁工程使用寿命显著增加,便要求进行公路桥梁施工时要尤为关注软土地基的施工工作,确保软土地基的施工质量,防止公路桥梁工程在使用过程中发生开裂或者沉降问题。
2 软土地基对公路桥梁施工质量的影响
由于软土地基自身能够承受的载荷相对较小,极易发生饱和问题。进行土坡工程开挖过程中,由于支撑系统中土压力有所增大,极易导致发生滑动问题。而要是开挖施工位于建筑工程周围,则还可能对建筑物稳定性造成影响,易导致建筑工程发生失稳。而由于软土地基的孔隙水压力相对较高,从而使得土压力有所增加,极易发生隆起问题。软土地基之中因为含有相对多的水分,在公路工程施工过程中,要想确保地基能够被有效压实相对困难。要是公路桥梁工程施工中,未能处理好软土地基,则使得路面极易发生沉降。因此,开展公路桥梁工程施工作业时,需要采用科学与适宜的方法,就施工中可能会发生的问题,制定有针对性的措施,从而有效避免公路桥梁施工中软土地基带来的不利影响。
3 软土地基的特征
3.1 大孔隙率
软土地基的结构相对疏散,因为受到软土地基的形成环境因素影响,软土地基之中土体颗粒间的空隙相对较大,其中的孔隙比超过1,而且自身的含水量达到液化极限值,甚至超出了液化极限值,自身的水分含量基本上都在饱和状态下。
3.2 高压缩性
因为软土地基自身所拥有的空隙相对大,所以,软土地基也拥有高压缩性的特点。同时,由于软土地基固结周期相对长,自身的结构不太稳定,在承受外界载荷作用时,极易出现形变问题,从而导致路面发生沉陷,而且由于不均匀沉降的出现,易使路面的使用功能受到影响,对于行车舒适性与安全性均会造成较为不利的影响。
3.3 低承载力
一般情况下,软土地基承载能力相对较低,要是未进行一定的处理,基本上均无法达到公路桥梁施工中承载性能要求,而要是在加固过程中存在加固不牢的问题,同样也会因为地基承载性能较差而使得路面出现沉陷或者坍塌问题。
3.4 高灵敏度
要是土体所拥有的灵敏度较高,则土体所拥有的结构性便会越差,当土体遭受外界扰动作用的情况下,自身强度的降低也较大。软土地基的灵敏度相对高,同时还拥有一定的流变特性,达到自稳状态所需时间较长,发生形变持续时间也较长,一些厚度相对大的软土地基沉降持续时间可长达数十年。
4 公路桥梁施工中软土地基施工技术应用
4.1 深层软土地基处理技术
4.1.1管桩加固技术
现阶段,由于公路桥梁施工过程中工艺以及机械设备不断的更新,在对软土地基处理过程中,管桩加固技术的应用逐渐广泛。在管桩加固技术中,钢筋混凝土管桩的应用相对普遍,此种管桩是直接插入土体里面,使得土体自身密实度得以提升,并且改善土体的摩擦力,从而有效的改善土体自身稳定性。并且,混凝土材料价格相对低廉,采用此种方法对深层软土地基进行加固处理,能够有效的提升地基承载性能,同时还可以实现经济环保的目标。
4.1.2深层搅拌加固技术
此种加固方法是利用搅拌设备先将软土地基充分搅拌之后,并且在搅拌过程中添加石灰以及水泥等材料,让添加的材料在土体中发生物理以及化学反应,从而确保深层软土地基的强度值以及密度值等均得以显著提升。深层搅拌方法一般包含有两种不同类型,分别为粉喷桩法以及旋喷注浆法。依照不同的地质状况,要是土壤之中所包含的水分相对较多,一般需要利用粉喷桩法进行加固处理,而要是土壤之中所包含的水分相对较少,则能够通过旋喷注浆法进行加固处理。
4.1.3深层密实加固方法
此种加固方法主要是为了确保软土地基强度有所增加,通过使用不同的压实处理工艺,对深层的软土地基进行加固处理。比如,通过振动方法或者夯击方法等完成加固处理。此种方法主要是通过增加软土土体的紧密度,保证土体拥有一定的紧实度,从而防止地下水作用影响到深层软土地基的性能。此种加固方法一般不会单独应用,其会与其他加固方法结合使用,从而获得良好的加固效果。
4.2 浅层软土地基处理技术
4.2.1换填土加固技术
因为软土地基厚度不大,所以能够把软土全面清除完之后,换填成具有良好级配以及性能的材料,比如,可以换填成粉煤灰材料、碎石材料等。在经过换填处理以后,应当进一步加以夯实处理,保证处理之后土层的强度值能够达到施工标准要求。在对换填材料压实时可以利用机械碾压方法,清理出来的软土则可以当成护坡材料,确保资源得以最大限度的利用。
4.2.2强夯加固技术
采用强夯方法对软土地基进行加固处理时,首先要对软土层不断的捶打,并且采用夯实机或者压路机进一步的压实。采用强夯法处理软土地基可以显著降低软土层之中土体的间隙,确保土体的密度得以提升。并且,在夯实处理过程中再添加粉煤灰以及碎石等材料,在夯实时便能够将这些材料压至软土土体之中,确保其与土体能够固结成为一个整体。另外,通过夯实处理可以将土体之中所含有的部分水分排出,从而增加了土体密实程度。
4.2.3加筋加固技术
所谓加筋加固处理技术指的是在路堤的挡土墙结构之中添加上土工合成材料,比如,土工布材料或者土工格栅材料等,或是对边坡结构实施打锚处理,一般采取的方式包含有土钉加固方式以及树根桩加固方式。通过加筋加固之后,可以显著的改善土体自身强度值,确保土体的抗剪性能有所提升,并且保证土体整体承载性能显著改善,确保软土地基拥有更加稳定的性能,防止出现地基沉陷的问题。不过,此种加固方法要消耗的原材料相对较多,而且所需工程量也非常大。
4.2.4排水固结技术
在软土地基施工过程中,可以采用排水固结技术,确保软土地基强度得以强化。能够在软土地基层加设垂直排水柱,从而确保软土地基有效的排水,实现土体的固结,达到改善土体抗剪性能的目的。此种软土地基施工技术多是应用在深层复合地基加固处理过程中,不过,对于泥炭质土体来说,此种施工技术发挥的作用相对小。
5 结语
在公路桥梁工程施工过程中,软土地基处理是极为重要的一项工作,而且在软土地基处理过程中存在的困难也较大。现阶段,在公路桥梁工程施工技术不断革新以及施工设备逐渐完善的条件下,在软土地基实际处理过程中,要全面的结合实际施工条件,选择适宜的软土地基加固技术,同时也要考虑软土地基施工的经济性,保障公路桥梁工程建设施工的质量。
[1] 孟祥欣.软土地基处理方法综述[J].山西建筑,2017,43(4):67-68.
[2] 吴 飞.路桥施工中的软土地基施工技术[J].科技创新与应用,2017(18):229.
[3] 刘 华.公路软土地基处理对策探讨[J].山西建筑,2017,43(3):145-146.
Applicationofsoftsoilfoundationconstructiontechnologyinhighwaybridgeconstruction
LiHongyu
(LoufanHighwayManagementSection,Taiyuan030303,China)
The factors of soft soil foundation construction quality of highway bridges, combined with the characteristics of the soft soil foundation itself, discusses the highway bridge construction in deep and shallow layer soft soil foundation construction technology, through the pipe reinforcement technology, deep mixing technology, deep density reinforcement method, the change of soil reinforcement technology, dynamic compaction technology and the reinforcement technology, drainage consolidation technology reasonable application, can effectively enhance the strength of soft soil and strain properties, so as to ensure the quality of construction of soft soil foundation.
highway bridge, soft soil foundation, construction technology
2017-10-02
李鸿宇(1980- ),男,工程师
1009-6825(2017)35-0082-03
TU471.8
A