公路桥梁工程软土地基施工中的技术要点
2020-11-27寇天泉仇志强
寇天泉 仇志强
1.德州市公路事业发展中心夏津分中心 山东德州 253000
2.山东通力路桥工程有限公司 山东德州 253000
软土地基是公路桥梁工程施工中的重难点工程,与普通的地基相比,其天然孔隙大,而且渗透性小、含水较多,如果施工不当则会引起路面开裂、路堤不稳定等问题,因此在施工中需要科学地选择施工技术和施工方式,才能确保工程施工的质量。公路桥梁施工中,要确保整体工程的质量,需要借助科学的技术对软土地基进行恰当的处理,从而提升公路桥梁的整体性能[1]。
1 软土地基特征与危害
公路桥梁施工期间,软土地基结构主要特点为:土层水分充足,不稳定,孔隙较大具有较强压缩性,强度低,软性土壤多位于地表底层,这一位置硬泥土较少,软土塑性指数、空隙等不同指标差异较大,软土地基中含有软粘性土、黄土、淤泥质地质。因此施工期间,有必要对软土地基特性展开详细调查,全面分析这种地质危害,充分了解孔隙比数值,然后结合实际应用不同的软土地基处理技术。结合不同地层情况与软土地基情况选择最佳施工技术,确保施工工程质量与标准,同时有效满足公路桥梁路基承载力与稳定性要求。如果不能对软土地基进行妥善处理,就会导致地基不稳,严重情况下还会致使桥台下沉,公路桥梁被破坏,路基沉降或塌陷,最终危机通行人员安全。软土路基并非天然路基,不能直接用在公路桥梁中,在使用前期,需要对其进行加固处理,确保软土地基性能不断提升,稳定性与强度不断提升,从而有效满足公路桥梁稳定性与承载力需求。路基稳定性会对公路桥梁质量与路面安全产生较大影响,因此软土路基施工一定要经过前期处理方能发挥最终成效。
2 软土地基处理措施
2.1 化学加固施工技术
对于软黏土含量较高的土层,采用单一的敷料难以改变土质的硬度,对此可以增加一些化学试剂改变软土地层的性质,一般可以采用含有化学物质的水泥、石灰以及水玻璃混合液等。水泥搅拌法主要是对软黏土和水泥石灰等进行搅拌,水泥和石灰可以吸收土层中的水分,从而起到固化土层的作用,最终使地层软土固结,这种方法能形成强度较高、稳定性较强的地块,从而提升地层承载力。同时,也可以采用旋喷桩法加固土层,运用干粉喷射机器,高压喷射注浆仪器等喷射成灰土桩,最终形成复合地基,提升土层的承载力,维持桥面和路面稳定,减少土基沉降问题。这种方法在含水量相对较大且难以直接排出的软土地层施工中较为适用。此外,还可以采用硅化法加固,借助水玻璃混合液加固软土层。这种加固方法施工成本相对较高,一般适用于渗透系数较大的软土土质[2]。
2.2 真空预压法
一是软土层中放置砂垫层,作为水平排水体;二是水平排水垫层中间放置滤水管,将滤水管呈条形状排列,滤水管材料为塑料或钢管,直径大小设定在8-10mm,滤水孔间距大小为5cm;三是铺设密封性较好且数量较多的聚氯乙烯薄膜,确保操作密封性,一般情况下可以在上面铺设2层;四是真空管路安装,保证管路连接较好,密封性较强;五是打开离心泵开始真空抽气,在提升密封膜中真空压力中,促进土层排水固结,具体而言,应控制密封膜真空度超过73Kpa,操作时间控制在5天以内;六是全部操作中,应对离心泵、密封膜与真空管路情况进行及时观测,及时掌握土体不同深度下的真空度、地表沉降量、土层沉降等情况。真空预压法操作时间短,工艺简单,适于大面积操作施工。这一方法常用在饱和软黏土地基中,如果施工现场中透水层较厚,则不能用真空预压法进行处理。
2.3 垫层法
在进行公路桥梁隧道施工的时候,软土地质上可以采用一些地质比较硬的垫层,这样不仅可以完善地基的承载力,还可以降低长时间使用导致的沉降。垫层法主要是结合公路修建时所需要考虑的地质情况及周边排水情况,选择比较厚的垫层,使得软土地基强度随之提高,在进行排水的过程中避免因为水分过多而导致冲刷的现象,从而稳定地基。另外一种垫层法就是通过一些硬质的材料,例如砂子,来稳定地基,在砂子铺设过程中,需要施工人员提前做好准备工作,将砂子中的杂质进行清理,然后结合地层的高度进行铺设,同时做好后期的保养,从而延长公路桥梁隧道的寿命。
2.4 强夯法
应用重量为8-12t的重锤,控制落距在8-20m,然后开展软土地基强夯操作,应用重锤冲击波和动应力将软土中的水分挤出来,以便达到最佳的地基加固效果。这种施工方法相对简单,可以达到较好的加固成效,性价比相对较高。结合相关测算,对软土地基进行强夯处理,可以使软土地基压缩性下降为原来的2-10倍,承载力提升为原来的2-5倍。强夯法多用在黏质土、砂类土、泥炭等土质中。一是应用强夯法,应先对地基及施工环境进行全面调查,接着设计出强夯方案,并结合加固厚度计算出落锤和重锤高度;二是结合强夯后地面情况,计算地面高程,并用推土机整理施工现场;三是若现场中地表土层为细粒土,同时有地下水位升高等问题,此时应在施工现场中铺设一定厚度的碎石与砂,具体而言可以将其厚度固定在0.5-2m[3]。
3 结语
综上所述,在公路桥梁工程施工中,软土地基施工可以说是其中的重难点施工环节,在一定程度上能够直接影响到公路桥梁工程的整体施工质量,所以必须要重视软土地基施工技术的合理应用,以提高公路桥梁的稳定性和安全性。