路桥工程的软土地基施工技术研究
2020-11-27王大勇
王大勇
山东高速畅通路桥工程有限公司 山东高密 261500
软土地基受软土密度低、空隙多的缺陷影响,容易出现路基沉降、滑动,甚至部分受压过大的位置会出现塌陷,这些问题不仅严重影响了过往行驶车辆的安全性,同时也导致路桥工程的使用年限大大缩短,增加了地基反复修复的成本支出。因此,在路桥施工过程中,必须谨慎对待软土地基的施工,要掌握施工现场土质结构,采用科学合理的软土地基施工技术,有效提升地基强度与承载性能,从而保障车辆行驶安全,延长路桥使用年限。
1 路桥工程软土地基的主要特征
根据软土地质勘察相关标准规范要求,孔隙比值不超过1.01,且天然水含量不超过液限,以灰色为主的细小颗粒土层即为软土地基的类型。其主要特征有:抗剪强度低、压缩性强、稳定性差。土层抗剪强度与排水固结条件、加荷速度等参数之间的关联较为显著,在排水期间,软土地基抗剪强度与土层固结程度成正比关系,若固结程度低,抗剪程度也会降低[1]。
2 软土地基施工存在的问题
2.1 前期勘察设计失误
路桥施工应对施工路线上的地基基础进行分段勘察,准确掌握各个路段的地基结构情况,然后,将地基变化与统计数据传递给路桥设计单位,由设计人员在设计方案中清晰标注出需要进行软土地基施工的路段。但是,由于前期勘察工作的失误或路段跨距加长,导致部分软土路段并没有得到验证,路桥设计人员从勘察数据上得不到准确信息,所涉及的施工方案于是存在缺陷,结果在实际施工中,应该做软基处理的路段并没有进行处理,路桥在通行使用后,这部分问题路段就会出现地基沉陷等问题。
2.2 软基处理不到位
土壤性质决定了软土地基的稳定性比较差,导致地基压实施工的单次效果并不明显,所以,为了提升软土地基的稳定性,通常采用砂砾与松土来作为压实材料,并合理控制土质中的水分与空气比例,然后进行反复压实。但是实际施工过程中,有些施工方和施工人员,为了减少施工成本或偷懒,对明确标注了进行软土地基施工的路段,却并没有进行软基处理,或是软基处理没有按工序要求反复进行,这就导致该软土地基段的稳定性并未得到较大提升,后期依然会出现路堤失稳的问题[2]。
3 软土地基施工技术在路桥工程中的应用
3.1 排水固结法
软土地基垫层中同样也会含水,路桥工程建设期间可以设置一定数量的排水通道,处理软土地基中的积水,借助排水固结方法提升软土稳定性、固结性。所使用的添加剂要能对软土表层中的水分进行处理,以便更好地排除垫层水分。应用垫层排水措施时,要注意为后续机械化施工提供基本条件。通过对软土内部进行控制,增强路桥基础稳定性、牢固性,为后续施工奠定基础,在排水固结过程中经常使用排水系统和加压系统。若软土地基存在不均衡问题,一定要加以重视,避免出现地基侧向变位、沉降问题。实际施工过程中需要结合地质测算结果,对软土地基处理现场进行严格勘察后,运用逐步分级加载预压和事先加载预压的方式,固结软土地基中的孔隙水,路基的抗压强度会得到明显提升,然后选择满足设计、施工要求的敷垫材料进行整体支撑,提升软土地基抗拉能力、抗剪能力及填土载荷能力[3]。
3.2 深层搅拌桩法
在实际应用过程中可以选择水泥、石灰作为搅拌桩固化剂。选择水泥作为固化剂进行软土地基处理,可以有效发挥桩身强度优势,减少软土地基对工程建设质量的影响,其施工成本较低。而且对于淤泥质土、黏性土、粉土处理过程中的应用较为广泛。通过计算确定搅拌机的进入深度,然后在地基当中加入水泥固化剂,并使其与软土能够充分、均匀地混合,在二者的化学作用下可以固结软土地基,达到搅拌处理的目标。选择石灰作为固化剂进行软土地基处理,这种方法所花费的成本不高,且技术比较简单容易掌握。在石灰与软土地基进行搅拌的过程中二者即可发生反应,对软土地基的稳固作用要高于水泥。而且,使用深层石灰搅拌桩处理软土地基能够增加地基强度,提升软土地基承载能力,避免路桥面层因地基不稳出现开裂。
3.3 材料换填法
实际施工前,要先将软土地基清理干净,检查基础坡度,确保满足换填施工要求,然后选择满足要求的材料进行分层铺筑,现场要注意控制每层填料路堤的基础宽度,在填筑高度满足标准后及时进行翻松、碾压。对于桥头路段、半填挖路段、山边坡脚处多采用砂垫层材料进行换填,提升地基稳定性,避免路桥面层出现坍塌、开裂问题。对于透水性较差的土层,要集中进行水量控制,使用压实装备去除有害材料,保证垫层颗粒的均匀性,碾压过程中压实度要满足设计、施工标准[4]。
3.4 粉喷桩加固法
在实际施工前必须安排专业技术人员进行现场勘查,明确软土地基的具体范围。施工准备阶段将施工区域进行清理,为现场施工提供便利,对于存在严重的凹凸区域可以使用砂石或砂土填平,并碾压密实确保施工区域平整性能够满足设备运行、作业要求。根据技术标准要求确定桩位的具体位置,确保桩位准确,在试桩时,可以将桩体加固与实际施工需求进行结合,确保满足路桥工程建设要求。所选择的材料质量必须保证合格,并按照施工工艺要求进行操作[5]。
4 结语
综上所述,软土地基施工技术作为路桥施工过程中极其重要的一项技术,路桥施工方和相关施工技术人员,必须充分认识到目前软土地基施工过程中存在的问题,加强对软土置换施工、排水加固施工、高压喷射施工等多种技术的掌握,加强技术总结与完善,消化软土地基处理技术经验,主动了解并引入新型软土地基处理材料与设备,不断提高施工技术人员专业能力,强化施工技术质量管理,并加深国内外软土地基技术交流与合作,从而推动我国路桥施工在软土地基施工技术应用方面的进步。