市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术研究
2020-05-13陈永辉
【摘要】随着经济的发展,市政公路桥梁工程也得到了迅速的發展。道路车流量越来越大,对于路基承载力提出了更高的要求,此外,还需要保证道路的稳定性、耐久性以及舒适型。但是,在市政公路桥梁基础处理中,软土地基问题一直困扰着施工人员。因此,为了保证公路桥梁的稳定性与耐久性,施工人员一定要处理好软土地基的问题。本文先分析了软体地基的特点以及危害,之后着重研究了市政公路桥梁工程施工中软体地基的处理方法,从而为公路桥梁建设打好基础。
【关键词】市政;公路桥梁;软土地基;工程施工技术
目前我国市政公路中大多都是软土地基,加大了施工的难度,一旦处理不当,会导致道路承载力降低,出现不均匀沉降,大大降低了交通运输的效率。为了解决软土地基的问题,可以从“挖、填、换、夯、压、挤、拌”这些方面做出努力,更好的满足人民群众出行的需求。
1、软土地基的特点
软土是淤泥和淤泥质土的总称,主要是由滨海、湖沼、谷地、河滩沉积形成的土[1]。软土地基具有孔隙比大、天然含水量高、压缩性强、承载能力低等特点,因此软土地基处理是公路工程施工中遇到的难点之一,也是勘察设计及施工单位重点解决的一个环节。否则,随着时间的推移,将会出现路面沉陷、桥头跳车等病害,直接影响到交工后公路的使用功能。因此,在高级公路建设过程中,对软土地基的处理要引起高度重视。
2、软土地基的危害
软土地基的危害主要分为两个部分:分别是剪切拉裂损害和浸水危害。首先道路出现剪切拉裂损害的原因是软土地基的承载力不够,并未对其进行压实处理,最终导致土层产生不均匀沉降,降低地基土的稳定性,情况严重时会破坏道路桥梁的整体性,还有可能会危害到周边建筑物的稳定性。其次是浸水损害,由于软土含水量较高,所以在施工过程中一定要做好排水工作。当道路桥梁工程投入使用后,一旦土体含水量较高,经过重复荷载的作用,将会导致地基下沉,最终引起地基变形,严重危害了行车安全。
3、市政公路桥梁工程施工中软土地基处理方法
3.1换填法施工
换填法施工技术在市政工程施工中应用十分广泛,并且对于地基承载力的提高取得了非常明显的效果。具体施工操作是将基础下面一定范围内的软土挖去,把软土地基清理干净,之后用人工填筑的垫层作为持力层。在施工过程中,要合理设置排水措施,要保证人工铺设的垫层满足施工工艺的要求。在铺设砂石时,应采用分层铺设的方式,每一层厚度按照规范保证在0.2-0.3厘米之间,从而保证垫层铺设的质量。这一方法施工简便,能够在很大程度上提高软土地基的地基承载力,保证软土地基的稳定性。
3.2强夯法施工
强夯法施工是一种较常采用的地基处理方法,它是用起重机械将大吨位夯锤起吊到高处后,自由落下,对土体进行强力夯实[2]。从而提高地基土的强度、降低土的压缩性,改善土的抗液化条件。强夯法如今被广泛的应用于市政公路建设中,但是将其应用于软土地基中,需要对软土地基进行详细的分析,加强对于软土地基细节的处理,从而形成密实、均匀的地基,提高公路桥梁的稳定性。
3.3预压法施工
预压法也可以称为排水固结法,主要是利用压实机械碾压地基土壤,使地基压实排水固结。也可以采用预压固结法,即先在地基范围的地面上,堆置重物预压一段时间使地基压密,以提高承载力,减少沉降量。其中预压固结法可分成堆载预压法和真空预压法。堆载预压法是指在饱和软土地基上施加荷载后,孔隙水被缓慢排出,空隙体积随之减少,地基发生固结变形,达到土体的密实度和强度提高的目的。真空预压法是指在软土地基表面先铺设砂垫层、埋设垂直排水竖井,再用不透气的封闭膜使之与大气隔离,薄膜四周埋入土中,通过埋设的排水竖井,用真空装置进行抽气。主要工作原理是抽气使地表砂垫层及排水竖井内形成负压,使土体内部与排水竖井之间形成压力差。压差作用下土体中的孔隙水不断由排水竖井排出,从而使土体固结。虽然真空预压法可使软土土堤迅速沉降,且能提高地基承载力,能够取得显著的效果,但是造价非常高,一般公路桥梁工程难以承担这么高的费用。
3.4深层搅拌法
深层搅拌法主要针对于含水量比较大的地基,通过在土壤中加入一些带有强度的材料使水泥浆体和地基相融合,从而提高软土地基的地面承载力。在道路桥梁施工中,最常使用的搅拌材料是水泥浆。在施工前,测量人员需做好放线工作,准确标注出每一个桩的位置。然后施工机械就位,保证钻杆与桩位中心点对齐,并且其垂直误差范围不得超过1%。深层搅拌轴机工作的同时向钻孔内压入水泥浆或生石灰胶凝材料。在喷浆的过程中,保证材料不间断,一次完成桩的浇筑,还要保证泥浆的配比,预防出现离析的现象[3]。在完成泥浆的注入后,需要一边旋转钻杆一边慢慢提升的操作方式,直到钻杆完全升出地面。在完成灌注桩的施工后,要对灌注桩养护,同时进行地基处理工作。并且对于一些对地基强度要求较高的工程,需要向转孔内放置钢筋网,从而最终形成钢筋混凝土桩,在最大程度上保证地基的稳定性。
灌注桩的施工过程较为复杂,如今工程软土地基处理中,大多使用预制桩,如CFG桩、碎石桩、石灰桩等。预制桩具有良好的承载力和抗震效果,其操作简便可以统一生产,大大提高了施工效率。其施工流程如下:先是放样,之后将锥机与桩位对齐,保证桩位的垂直度达到规范要求,接下来进行沉桩,沉桩过程中可能需要接桩,最终完成预制桩的施工。
结语:
地基处理是公路与桥梁建设的基础,是公路与桥梁是否能稳定性使用的关键因素,所以,施工人员一定要直面困难,根据地基条件采取合适的措施来处理地基。施工者可以从挖填法、换填法、强夯法、预压法、深层挤密法和深层搅拌法等方面考虑,采取合适的技术,提高地基的承载力和稳定性,为车辆安全平稳运行打下坚实的基础,最终促进公路和桥梁建设的发展。
参考文献:
[1]刘子超.市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术研究[J].建筑技术开发,2019,46(13):161-162.
[2]鞠成海.市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术研究[J].建筑工程技术与设计,2019,(34):2084.
[3]盘斌光.市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术研究[J].建筑工程技术与设计,2019,(33):2235.
作者简介:
陈永辉(1988.9.15),男,汉,安徽宿州,中级工程师,本科,主要从事方向:公路、市政工程;
王锡斌(1982.11),男,汉,安徽合肥,中级工程师,大专,主要从事方向:公路、市政工程。