软土地基处理技术在市政工程中的应用
2019-12-20袁岳峰
袁岳峰
中铁上海工程局集团华海工程有限公司 上海 201101
1 软土地基的有关概述
淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的黏土统称为软土。由淤泥、淤泥质土、水下沉积的饱和软黏土为主组成的软土在我国南方有广泛分布,这些土都是具有天然含水量较高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、强度低的特点。软土地区地基的主要破坏形式是沉降过大引起的路基开裂、建筑物沉降和位移。在较大荷载和重复荷载作用下,地基易发生整体剪切、局部剪切或刺入破坏,造成建筑物沉降和失稳;孔隙水压力过载(来不及消散)、剪切变形过大,造成建筑物沉降和失稳。
2 市政桥梁施工中软土地基施工特点
综合分析我国市政桥梁施工发展的状况,在市政桥梁施工中软土地基有高含水量、很强的压缩能力、渗透能力差和抗剪能力差的特点。软土地基的含水量高会导致土质的不稳定,给施工造成困扰,所以施工人员要及时的处理软土地基,以免不合理的软土地基施工过程中出现安全问题。软土地基中较强的压缩能力也会影响市政桥梁施工,根据实际市政桥梁施工状况,制定出不同的软土地基应用于不同的市政桥梁建设,来提高市政桥梁施工的质量。渗透性差是软土地基本身的特点,影响市政桥梁工程施工的及时排水。软土地基的抗剪能力较差会影响路基的排水能力,影响市政桥梁的整体性能。有关工作人员要重视软土地基的施工,面对有关问题要提出合理的建议并采取有效的方法来提高软土地基的抗剪能力,以免因市政桥梁中地基不稳造成公路交通事故。
3 软土地基施工影响因素分析
3.1 现场施工
在施工时若不能把控好施工现场,就无法进行软土地基施工,从而拖延施工的整体进度,甚至影响桥梁施工的质量。此外,桥梁施工需要使用一些大型的机械设备,而这些大型机械设备会对软土地基造成破坏,影响地基的稳定性和承载力,需要在施工过程中避免这样的事情发生。
3.2 项目设计
项目设计也是影响软土地基施工的因素之一,尤其在桥梁施工过程中的缓和过渡段影响较大。桥梁建设是分段进行的,需要根据不同的施工段进行不同的设计,这样可以很好地适应地基的特性和差异。在缓和过渡段施工时,软土地基会增加项目施工的难度,因为项目设计的沉降量过大会造成桥梁断裂甚至崩塌,所以,对于过渡段的设计需要结合地基的实际情况进行。
4 桥梁施工中软土地基施工技术的应用
4.1 排水固结处理技术
相比于其他类型的土基,软土地基的含水量较高,这使得地基的稳定性也较差。排水固结技术运用横竖的排水管道,排出软土地基中土体间隙之间的多余水分,从而大大减少土体的孔隙,进而能够固结地基同时也能增加地基的强度。为了能加速对软土地基排水固结,可以将排水的设备放置其内部,进而加快排水固结进度。但是,在实际使用该技术时,应先进行试验,确定孔隙间隔以及加载速度,避免出现新的施工问题。
4.2 强夯法
强夯法又称为固结法。非饱和黏性土,砂性土及杂填土的软岩地基通常用该方法处理。由于该方法在实施过程中不需要太多设备,施工的效果好,速度较快,成本低,其在软土地基处理技术的应用中发展迅速。强夯法施工过程是起重机从相应高度坠入夯点土层并夯实地基以实现软土地基快速固结的一种方法。采用该方法处理软土地基,应首先进行测量,确定夯点的厚度大小,同时夯击的次数也应符合设计要求。通过严格的控制进而有效提高软基的承载能力。
4.3 水泥搅拌桩技术
在施工过程中,把水泥作为固化剂,将软土和固化剂混合进行搅拌,使得软土硬化成水泥和固土,具有一定的硬度,这将大大增加软土地基的强度并提升其稳定性。事实上,采用水泥搅拌桩方式来加固软基是水泥混合固土增加软土硬度的过程,它是基于水泥和软土之间的化学物理反应的过程。在进行搅拌时,必须要严格把控搅拌的质量,软土量及水泥浆量,并在现场控制好水泥浆稠度,避免出现太水或太干现象。
4.4 袋装砂井技术
在市政桥梁软土地基处理中,袋装砂井技术也是较为重要的技术之一。袋装砂井技术是砂井排水技术的延续。应用该技术进行软土地基处理时,需要在化纤纺织物袋子中装入适量的砂砾石,形成竖向排水体,从而加速软土的排水固结,提高地基稳定性。另外,要将排水体的直径控制在8-12cm,同时,缩小砂井的间距,以缩短排水固结时间,保证对软土地基的处理效果。此外,化纤纺织物做成的砂袋具有较好的拉伸效果,将竖向砂袋放置于软土地基土体滑动的重要位置,可以进一步实现对软土地基滑动现象的预防,从根本上提高软土地基的稳定性和强度。
4.5 砂垫层施工技术
在市政桥梁施工中,软土地基施工技术中的砂垫层施工技术是比较关键的施工技术。现阶段,砂垫层处理技术常被应用到砂砾资源较好、软土层较薄的软土地基施工中。在软土地基砂垫层施工技术中,施工技术人员要合理确定砂垫层的厚度。图1为软土地基排水砂垫层施工示意图。根据图中信息可知,砂垫层的厚度宜为0.6-1.0m。
5 结语
在进行市政桥梁施工的过程中,软土地基施工质量的处理效果会直接关系到整体施工的质量,软土地基施工技术往往较为复杂,随着时代的发展,我国的路桥施工技术手段也在不断的丰富,需要相关工作人员对施工现场进行较为详细的勘察,并且充分考虑到在实际施工过程中可能出现的影响因素。应用科学合理的施工方案可以使整个项目施工过程变得更加顺畅,从而在各个方面保证了市政桥梁建设的整体质量。