道路桥梁建筑施工的软弱地基处理方法
2020-02-20郭兰兰
郭兰兰,王 冰
(河南明阳工程有限公司,河南洛阳 471000)
桥梁道路的地基绝大部分都是通过高度压缩土层、冲灌填土、混合填土、淤泥以及淤泥土构成,属于软弱地基。当进行建筑项目建设之时,常常遇到软弱地基。本文针对软弱地基相关影响展开分析,且对于软弱地基相关实情提出对应处理措施。然后依靠工程实例对上述分析重点进行归纳。确保软弱地基在工程建设方面产生的影响有效降低,提高工程质量,收获较高的社会效益及经济效益。弱地基属于一种不良地基。软底不具备较高强度,压缩性较强,渗透性很低,必须重视地基稳定性以及变形。地基变形及强度不满足设计标准。
1 软弱地基在桥梁道路方面产生的影响
1.1 较高的沉降量
施工工作之前道路软弱地基土未完成固结,道路软弱地基属于未经处理状态,在应用之际,会给予路面基础一定的压应力,这样路面使用之际沉降一直累积,直至一定程度之后路面就会净空,进而底部就会淤塞以及积水。还更有甚者,底部土体非常可能出现剪切坏损问题,进而出现恶劣沉降,这样路面就无法正常使用,路面和路基因此会受到破坏。
1.2 纵向上不均匀沉降诱使路面的中段凹陷问题
依照相关路面基底土压应力有限单元法的计算数据,基底的压应力逐步升高,对于软土路面地基假使未做到科学处理,因为沉降的累积以及路面,路面中端沉降的差值会增加,公路的两侧高较,中间较低问题便更为恶劣。如此一来路面的净高有所下降,进而路面中部不断积水,淤塞愈发严重。
1.3 道路构造坏损
地基由于不均匀性沉降,使得路面的加应力有所增加,而附加应力如果发展至一定水平便将导致路面构造出现开裂现象,而公路地基的变形若是造成路面节段之间边角存在刚性接触,应力因此会更加集中,最终导致局部性坏损现象。
1.4 路面建筑坏损问题
当进行路面的设计及施工的时候,人们对于道路建筑的基础处理常常不够重视,这样造成道路建筑的坏损问题与路面本身对比处理起来难度要小,只不过因此会增加维修支出,相应功能同样有所影响,进而路基一部分还会因为缺少建筑的支持存在小规模损坏现象。
1.5 节段错台
道路相接节段的不均匀性沉降现象导致错台问题,但是通常错台不严重,正常使用是没有问题的,然而基于软土地基条件进行的道路建设会使得此类问题更加严重。具体因为道路缺少均匀纵向受力,软土地基上的相接段基础不具备均衡性压应力,相接段沉降值不够均匀造成错台。沉降缝部位相邻两节所处土质基础存在差异,基于基底上的压力,土质的不同压缩性也会存在差异,这样两节沉降量有所不同,两节段就会存在错台现象。
2 软弱地基处理措施
在现阶段施工中,一般软弱地基的处理都是根据软弱土地基实际特点,采取加筋、碎石桩、管桩、深层密实、排水板以及换填土等技术措施加以处理,具体阐述如下。
2.1 塑料排水板加固法
此种技术措施,主要指运用机械装置使得塑料排水板有效插至不同深度软土层内部,进而运用预压荷载相关原理,之后软土地基水便会顺塑料板渗入至上端,从而到达砂垫层,最终对软土地基进行有效加固,这样地基承载力会大大增强,以上加固措施属于一种新型的新技术措施,在现阶段,此技术方法的水上项目运用已经非常普遍,再加上技术手段仍旧在发展创新,打设排水板的深度不断提升,运用此种技术会收获更好的加固成效,且此技术投入非常低,手法非常容易掌握,且积累下丰富的经验,所以,现今深受项目施工单位喜爱。
2.2 深层密实法
此技术运用挤压、振动、爆破以及夯击措施,进行软弱地基的振实和挤密作业,这种技术和浅层加固措施之间有一定不同,其运用施工装置不同,且软弱地基密实的深度可以有所提升。
2.3 换填土法
若是软弱土地基的承载力发生变形导致无法达到设计标准,加之软弱土层的厚度较小,此种条件下我们应当通过换填土技术,详细就是基础底部软弱土层清除干净,之后换填上强度充足的砂,这里需要重视必须适应密实厚度要求。此技术一般在公路构筑物地基处理中应用较广,一般情况下借助重锤加以夯实,还可以利用机械对其碾压,利用平板振动,以上技术对于实垫层施工作业都是适用的,利用以上技术既可以确保地基的表层土更为固实,另外分层回填土也能够得到科学处理。换填土加固技术利用土内加应力分布,垫层因此能够有效承受来自上端的相应压力,而较小的压力由软弱层进行承负。此种技术通常运用于杂填土地基、暗沟、素填土、淤泥以及淤泥质土中。
2.4 碎石桩法
此种技术另外被称为碎石桩加固法,通常利用水冲、振动和冲击等形式,于软弱地基中成孔,而后再把砂和碎石全部挤压至孔内,如此一来建立起一种大直径密实桩体,且此桩体是由砂体组成,碎石桩,砂桩和砂石桩共同称作砂石桩,砂石桩与土会一同建立起复合型土层,此土层为持力层,地基承载力会因此有效增强,进而变形问题就会有效缓解。此种技术对于填土,黏性土,素填土,松散砂土和粉土地基来说是非常适用的。前期环节,砂石桩法一般是运用到挤密性砂土地基内,现今科技手段正不断进步,后期也已经出现效能更强的专用装置,此技术应用也就更为广泛。
2.5 加筋技术
在边坡上完成人土锚的打设操作,还有就是在人工填土挡墙和路堤上完成尼龙绳,钢带以及钢条铺设操作的技术就是加筋技术。此类型的土体既具备抗剪、抗弯、抗拉和抗压作用,而且可以使地基承载力有所提升,进而地基会更加稳固,沉降问题得以有效控制。
3 公路的软地基处理实例研究
3.1 项目概况
此项目区段是处在山地丘陵区与平原区域的汇集部位,勘查路线必须越过河流,地区地貌为单元滨海浅滩,加之河流产生影响,局部冲沟发育,地区微地貌存在一定复杂性。项目总体长度达到28.1km,沿线年平均气温达到10℃,另外全年的平均降水量达到498mm,其海域是不规则性半日潮海区。参照于一级公路标准规划,路基地处浅海滩,路基处理为施工过程的一个技术难点。
3.2 路基设计
桥头区域段和挡墙基础软基处理设计:
(1)桥头部位为确保桥头不均匀沉降的合理防控,于项目桥头大约30m以内运用桩身直径0.6m,双向水泥搅拌桩加固地基。
(2)地基软弱层距离是处于1.30~1.50m之内,应当运用梅花状进行设置,另外复合型地基承载水平必须高于100~120kPa。实施全路幅性地基处理。
该项目工程是软土地基区段,在公路沿线上地质状况很差。而为了使得道路能够正常有效使用,保证路基沉降现象的科学防控,参照《公路路基设计标准》(JTGD 30—2004)内容加以规划,具体的技术要求为:
工后沉降基准期是15年。
一般性路堤小于等于0.3m。
工后沉降,桥台及路堤相邻部位应当不超过0.1m。
该区段软弱地层的处理应当有竖向排水系统的设置,地基最初排水边界条件发生变化,利用排水系统增多孔隙水的排除技术,对排水距离进行有效控制,利用路堤填筑荷载作用,提高地基土的排水固结速率,使得加固耗时降低,进而地基土固结压力就实现迅速增高。竖向排水体应当使用塑料排水板。相关设计方法是,依靠均长达到6.4m的塑料排水板及两层土工格栅进行处理,主要预压荷载便是路堤重量。
4 软弱地基处理技术的发展意义研究
我国沿海、沿湖以及沿江位置软土地基都有广泛性分布,针对桥梁道路项目施工而言,一般都会有软土地基的影响,若是在这一方面没有加强重视,其影响是会非常恶劣的。比如路基的滑移及裂缝现象、路面的不平整、道路桥涵通道的人工构筑物存在跳车颠簸现象。地基处理最终目标在于利用加筋、动力固结、排水板、深层密实、管桩加固、换填土和石桩夯碎等手段增强地基强度,确保地基土剪切性,振动性和压缩性有效提升,确保地基真正达到桥梁道路项目施工要求。现今,本文介绍的相关技术都属于在我国道路桥梁建设项目中有着广泛性运用。在柔性基础地基承载力特点和公路路基地基坏损机理方面也早已建立起科学的评估手段以及分类体系。
5 结束语
总的来说,伴随我国的社会经济持续进步以及科技手段快速发展,工程地基处理技术持续创新发展,加之项目材料进一步更新,桥梁道路项目施工技术手段与装置进一步创新,我国的公路桥梁项目施工质量得到有效改进。如此不但能够为人们提供优质化服务,而且能够极大地推动国民经济迅速发展。