道路桥梁工程软土地基处理方法
2019-01-23陈建平
陈建平
(福建第一公路工程集团有限公司,福建 泉州 362000)
在道路桥梁工程的建设施工过程中,软土地基问题是影响道路桥梁结构安全和使用性能的重要因素。由于软土地基中通常含有大量饱和性黏土,其不仅在承载能力和结构强度方面均很难满足道路桥梁工程的施工要求,而且由于其水渗性比较差,容易出现变形等问题,因此如果不对其进行有效的处理就会直接造成道路桥梁工程产生不均匀沉降以及裂缝变形等病害,会严重威胁道路桥梁工程结构的稳定性,甚至会造成重大的人员和经济财产损失。所以施工单位要全面分析软土地基特点,并采取科学的处理方法,以保证道路桥梁工程的质量能够达到设计标准和施工要求,从而促进我国道路交通事业的健康发展。
1 道路桥梁工程软土地基的危害性分析
道路桥梁工程中的软土地基由于其水渗性和结构强度较低,比较容易出现形变等问题,不仅会影响道路桥梁工程路面结构的稳定性,还会造成道路桥梁工程出现沉降不均匀的问题,因此会直接威胁道路桥梁工程路面结构的完好性,造成道路桥梁工程的路基以及路面出现裂缝、结构脱离等一系列病害,给道路桥梁工程的安全性和畅通性带来严重的风险隐患[1]。因此施工单位必须高度重视软土地基问题,加强对施工区域的水文地质以及土体性质特点的勘测,合理选择软土地基处理方法,才能使软土地基的强度和承载能力达到设计标准和施工要求,从而提高道路桥梁工程的整体施工质量,为道路桥梁工程的通行安全提供可靠的保证。
2 道路桥梁工程软土地基处理方法
2.1 采用表层排水方法处理软土地基
当软土地基表层中的含水量比较大时,施工单位应采取表层排水方法来将多余水分及时排出,以确保地基强度能够达到施工要求。在采用该方法处理软土地基时,施工单位应首先对道路桥梁工程施工范围内的水文地质情况进行全面的勘察,如果工程处于较低的地势条件下时,由于其比较容易形成淤积性的地表径流,因此施工单位应在道路桥梁工程的路基结构中适当增加防渗层的设置,同时在对基坑进行回填时应尽量选择具有较好吸水性能的材料来作为回填材料这样可以在一定程度上增强排水效果[2]。而当路基处于较高地势时,施工单位则应充分利用地势条件采用设置排水明渠等方法来进行排水处理,以达到加固处理软土地基的目的。
2.2 采用加筋方法处理软土地基
在采用加筋方法处理软土地基时,施工单位可以根据工程的实际情况,因地制宜地采用不锈钢钢带以及竹片等材料。在施工过程中应采用土工格栅层以及砂石垫层来形成复合地基结构,从而达到提高软土地基承载性能和强度的目的。施工时应合理选择填铺材料和技术工艺,例如在土工格栅层的铺设施工中,应确保土工格栅均匀分布且铺设紧密,以避免地基结构出现变形等情况[3]。然后将加筋材料填充到软土地基中,确保软土地基的强度以及结构稳定性能够满足设计标准。
2.3 采用堆载预压方法处理软土地基
在对软土地基进行加固处理时也可以采用堆载预压方法来利用外部荷载强制软土地基基层土体中所含的水分排出,从而减少土层结构中的孔隙,使软土地基密度能够满足施工要求。在采用堆载方法处理软基时,施工单位应首先根据道路桥梁工程的实际情况来选择软土地基处理的各项技术参数,并科学的确定荷载定额。在预压堆载的过程中,施工单位应对每层堆载预压加强监测,并合理确定观测频率和周期,以确保处理效果能够达到设计标准。在堆载预压施工过程中应将加荷速率严格控制在每天0.1 m左右,防止堆载超出地基结构的负荷能力,破坏地基结构的完整性和稳定性。未来在施工过程中应尽量将堆载底部面积加大,且底部面积应适当小于其顶部面积。
2.4 采用强夯方法处理软土地基
在对道路桥梁工程的软土地基进行处理时,施工单位也可以根据工程的实际情况选择使用强夯方法来达到加固目的。在施工中应选择专业强夯设备来提高道路桥梁工程软土地基结构的密实度,从而改善其承载性能和强度。施工单位在采用强夯方法施工前应严格控制填充材料的质量性能,并提高放样测量的精度,合理设置强夯点,以保证强夯加固的效果。在施工过程中应按照从两侧逐步向中央推进的顺序来进行夯实,并要合理控制夯实的频率,以确保软基密实度能够达到设计标准[4]。完成强夯处理后,施工单位应严格验收检测夯实质量,如果发现存在未达到设计标准的部位时,应采取反复夯实的方式来提高夯实效果。
2.5 采用高压注浆方法处理软土地基
当道路桥梁工程的软土地基主要为淤泥、黏土以及砂性土时,施工单位可以采取高压喷射注浆方法来对其进行处理。该方法主要是通过钻进成孔方式向软土层深处深入高压喷嘴,以便将水泥浆液等灌注到软土地基的土体中,并要使土体能够与水泥浆等充分混合,从而形成一个具有较高稳定性的板结结构,以实现提高软土地基结构强度和承载能力的目的。在施工实践中主要采用的是化学注浆以及高压喷射切割等处理方法。
2.6 采用置换方法处理软土地基
置换道路桥梁工程区域内的软土也是对软土地基进行有效处理的方法之一,其主要是用承载性能比较好的填土来对工程区域内的原有软土进行置换,从而达到提高地基结构强度和承载能力的目的。虽然这种方法的技术难度较低,比较易于操作,不过由于在施工时需要首先采用机械或人工挖除等方式来进行开挖,其施工的工程量较大,施工周期相对较长,施工成本也有所增加,因此施工单位应根据道路桥梁工程的实际情况和合同要求来进行技术应用。
2.7 采用挤密或者振密方法处理软土地基
为了减少道路桥梁工程中软土地基土体结构中的孔隙数量,增强其强度和承载性能,施工单位应可以采取振密或者挤密方法来对其进行加固处理。此类方法主要是通过振动、挤压以及爆破夯击等方式来提高土体的密实度和抗剪强度,从而达到减少软土地基的压缩性、加固软土地基的目的。
2.8 采用群桩方法处理软土地基
当软土地基厚度较大时,可采用群桩方法处理软土地基,主要有木桩、水泥搅拌桩、预应力管桩、钢管桩等,其主要利用桩基础承载力高的特点,再通过高强土工格栅及桩帽等,使桩基础整体受力,从而提高基础机构强度和承载力的目的。采用桩基础方法施工难度大、投入较大,但对软基基础加固施工效果好,适用于对基础承载力及沉降要求较高基础施工。
3 结语
随着我国道路交通基础建设项目的不断增加,在很多道路桥梁工程的施工建设中都需要面对软土地基问题。施工单位必须充分了解各种软土地基处理方法的技术要点和操作规范,严格按照道路桥梁工程的施工要求合理选择相应的软土处理技术方法,才能全面提高道路桥梁工程的施工质量,保证道路桥梁工程的安全畅通,从而促进我国道路交通事业的健康发展。