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道路桥梁施工中 软土地基处理技术研究

2022-06-18孙政

中华建设 2022年6期
关键词:桥梁工程土层施工人员

孙政

随着我国经济发展不断深入,城市化进程加快,道路桥梁建设作为推动我国交通运输发展与城市经济交流的重要基础工程,其质量安全与应用价值得到社会与人民越来越多的关注。软土地基是较为常见的地质病害,对道路桥梁建设质量影响较大,因此,施工单位应加强对软土地质处理的重视程度,因地制宜合理规划。基于此,本文将重点探究道路桥梁施工中软土地基处理技术应用,从软土地基的施工病害、处理技术等方面展开分析,以期为我国道路桥梁工程软土地基问题提供有效建议,促进我国道桥建设的健康长远发展。

近些年,我国道路桥梁建设项目逐渐增多,工程规模越来越大,施工工艺趋于复杂化和技术化,并且,此类工程大多长期暴露在外界环境下,需要承受不同荷载的物体,其质量与安全得到人民与社会的高度重视,特别是地基结构是否合格等方面。在道路桥梁工程建设中,软土地基处理是非常重要的部分,由于软土地基对整个道路桥梁结构质量、使用价值、使用者安全等方面都具有严重的破坏效果,因此,施工人员在实际施工过程中应全面掌握整个工程的软土地基结构,采用相应处理技术,以加强道路桥梁软土地基处理效果,此类技术的使用也是延长道路桥梁工程使用年限的重要措施。

一、道路桥梁工程项目中软土地基的特征

1.疏松多孔

对于道路桥梁工程项目的一些常见地基类型而言,形成软土地基的地质情况主要是一些疏松、颗粒状的泥土和黏土,因此松软的土质进一步使得软土地基的结构呈现疏松多孔的特征。这一特征会导致土壤当中的电荷不均匀分布,进而影响到地基的各项性能。此外,软土地基除了是黏土形成的之外,还会掺杂砂石、泥炭等杂质,这些杂质会进一步增大软土地基的孔隙大小和空间大小。在降雨天气下,雨水透过地基会渗入到孔隙中,这会增加软土地基当中的含水量,地基的密实度和强硬度都会下降,严重影响地基的结构,使得道路桥梁工程的稳定性降低。因此,要采用有效的处理方式改善软土地基的结构,这样才能保障软土地基的稳定性,确保道路桥梁工程项目达到国家要求的建筑标准。

2.流动性较强

由于软土地基的土质比较松散,土层间距较大,又多存在于我国内陆河湖盆地、江海沼泽沿岸,土层中含有大量的水分与气泡,承载力较差,在外力作用过于强烈时,地基结构很容易发生变形等各种变化。一方面,由于外部压力的增大,软土地基当中的空气会因为挤压而不断的消失,在这个过程中软土地基的土层不断地在作用,进而形成一定的流动性。另一方面,软土地基当中存在很多的水分,在温度的影响下,水会蒸发进而带动周围的泥土一起扩散和移动。在道路桥梁工程施工中,由于外部车辆的通行会不断增大桥面和路面的外部压力,当量变发生质变的时候,会进一步导致软土地基发生沉降现象。一旦出现此现象,严重的话还会导致地基结构坍塌或者损毁的情况,进而严重影响人员生命和财产安全。

3.抗剪性较低

在道路桥梁工程项目建设中,抗剪能力是衡量一个地基是否稳定、压缩能力是否够强、抗剪强弱的重要指标。在高强度的外部压力作用下,软土地基疏松多孔的结构特征很难保持较好、较完整的地基结构强度。因此,软土地基的抗剪性相对较低。此外,由于这类地基结构本身的压缩系数偏高,在以这种软土地基为主体的道路桥梁工程项目中,地基的承载能力和稳定性都会存在很大的安全隐患。例如,在道路桥梁施工过程中很可能会出现沉降或者塌陷问题,这主要是在施工的过程中,还存在未被发现的软土地基结构,未能及时进行改善,一旦地基的承载能力无法承受地面上部的压力和重力时,就会出现下沉的趋势,进而影响生命财产安全。

二、软体地基施工中存在的问题

近些年,因地基病害引发的道路桥梁工程施工事故时有发生,常见的有地基沉降、路面下陷、压实技术无法满足施工要求以及前期设计引起的相关问题等进行分析。

1.地基沉降问题

地基沉降是比较常见的道路桥梁工程施工病害。首先,在道路桥梁施工中,软土地基需要花费一定的时间进行巩固,即便如此软土地基的承受能力也比普通地基的承受能力要差,所以很容易出现沉降的现象。其次,由于软土地基很多都会存在潜在的沉降问题,如果没有及时处理,在正常通行和使用的过程中,会给人们的生命和财产安全带来一定的隐患。因此,对道路桥梁软土地基进行精准的预估就非常重要,要保障施工的有序进行,相关施工人员应加强对软土地基沉降病害的重视程度,掌握地基沉降的发展规律与变化数据,在发现问题的第一时间进行处理,切实提高道路桥梁整体质量。

2.路面下陷问题

路面下陷是比较常见的道路桥梁工程施工病害,发生原因复杂,主要是因为软土地基土质松软或外力作用过于强烈时,地基软土层不可避免会出现水土流失的情况,进而导致路面下陷的问题发展,这些问题主要是因为施工设计和技术不规范造成的。一旦出现路面下陷的问题,就很可能会导致一系列的连锁现象,甚至会造成大面积的路面问题。由于软土地基沉降过程中地基的强度不同,软土层的厚度不同,以及地基沉降的程度也不一样,这就会影响道路桥梁的使用寿命。路面一旦发生下陷问题,后期的维修和护理就会比较的麻烦,这不仅会影响道路桥梁的正常通行,还需要大面积的对路面进行返工和修缮,这会损失一定的经济效益。很多道路桥梁由于软土地基施工的质量较差,在正式投入使用的过程中,很可能会在短期就出现了路面下陷的问题,这不仅会影响道路桥梁的正常使用,还会严重损坏施工单位的企业名誉。

3.压实技术无法满足施工要求

由于软土地基含水量较高,所以在施工过程中,压实处理技术的应用对于道路桥梁的结构稳定性有着重要的作用,但在实际施工过程中,由于软土地基结构的特殊性,压力处理具有一定难度,且由于部分施工人员实操经验有限,往往压实的过程无法满足施工的要求,获得理想的施工效果,这就导致道路桥梁的软土地基无法达到应用的标准。另外,受到区域和气候天气的影响,特别是在一些多雨的区域和季节施工时,软土地基会被大量的雨水所冲刷,这不仅会加大软土地基当中的含水量,雨水还会侵袭施工的材料,进而产生不同程度的影响,降低了整体的施工质量。

4.前期设计失误带来的问题

在道路桥梁工程建设中,前期的设计阶段是非常重要的部分,其工作失误的影响是十分恶劣的,例如,在软土地基处理过程中,很多施工病害的发生并不是因为软土地基自身问题,而是因为错误的设计方案给施工留下了严重的质量安全隐患。因此,设计人员要避免这一情况的发生,在设计方案之前,就要进行地质勘察工作,全面的调查和分析施工现场的地质地形情况,了解道路桥梁施工现场的实际环境和确定好软土地基的条件,这样可以预先对可能存在的问题设计合理的解决方案,这样设计的方案能够与施工现场的实际情况相适应。

三、道路桥梁工程中软土地基的处理技术分析

1.置换地基处理技术

置换地基是道路桥梁工程处理软土地基常见的处理技术,主要是挖出原来的软土,然后选用高强度、高稳定性的土料进行换填,并通过外力作用施压,减小软土层与填充材料之间的空隙。需要注意的是,在进行土质置换的过程中,要全面了解土层的透水性、含水量以及密实度等参数,避免影响整体的施工质量。当软土地基的面积比较小时,可以用挖土机将软土挖出,然后换填碎石,这个过程中可以利用推土机配合检平,接着用振压路机进行碾压。可以根据现场的效果调整碾压的次数和厚度,在碾压的过程中,还要使用碎石去填补一些缝隙。在完成换填操作后,监理要进行检查,每一层要确保填充、检平和碾压平整。

2.高强度夯实处理技术

高强度夯实处理技术是近些年我国道路桥梁工程软土地基施工中常用的处理技术,在传统软土地基处理中,施工人员往往会使用强度较低的施压方式,但实际上对提高软土地基的抗压性并没有太大作用。而高强度夯实处理技术就能够很好解决传统施压技术的不足,具有较强的可操作性。但同时,也存在很多不足,如准备阶段需要花费一定时间处理软土地基,大大增加了工作时间与难度等,为此,为提升高强度夯实处理技术应用效果,施工人员还应在施工前做好检查工作,确保设备能够正常使用,技术人员也应不断革新该类技术,提高软土地基处理效果,使道路桥梁施工能够高质量、高效率的完成。

3.灌浆施工技术

灌浆处理技术是道路桥梁工程处理软土地基常见的处理技术,多用于比较严重的软土地基区域。在处理过程中,施工人员首先将水泥砂浆灌入地基空隙中来改变软土地基性质,增强土层的承载力与稳定性。其次,在使用灌浆施工技术处理软土地基时,需要在使用粉喷之前,选择和固定好钻机的型号和位置,确保施工的顺利进行。与此同时,施工人员对软土地基的表面要用石块进行填充和挤压,这不仅可以将路基当中的淤泥进行排除,还可以为后续的平铺处理工序打好基础。另外,施工人员还应保证路基结构的硬实度,降低因软土地基带来的负面影响,相较其他软土地基处理技术,灌浆处理技术更易操作,因此,在道桥工程建设中使用较多。

4.预埋加筋技术

在道路桥梁软土地基的处理施工中,由于软土地基分特殊性质,如高含水量、渗透性差等,这些性质很容易导致道路桥梁发生位移的问题。要避免桥梁位移的问题,就可以采用耐拉性比较强的材料对软土地基进行预埋处理,这样可以提高道路桥梁的摩擦力,进而保障桥梁的稳定性。同时,在运用耐拉性预埋材料时,还可以整合软土地基的软土层和耐拉性材料,保障软土地基结构的稳定性。此外,要充分发挥预埋加筋技术的优势,可以在软土地基中先铺设一层沙子,然后借助耐拉性材料在沙子的上方再进行加固作用,从而保障地基的稳定性,避免因为软土地基的结构给道路桥梁施工带来的不良影响。

5.敷垫砂垫层处理技术

对于一些含水量较大、土质层比较薄的软土地基,主要是采用敷垫砂垫层进行处理。为充分发挥砂垫层的固土作用,应尽可能选择0.6~1.3cm 厚度的砂垫层,不仅能够有效降低软土层中的水位,也能够为软土地基施工提供良好的通信条件。另外,在敷设砂垫层过程中,施工人员应充分考虑施工设备自身重量、接触面积等因素,尽可能减少对软土地基承载力的影响。例如在重山围绕的道路桥梁建设中,桥梁的地貌类型是被群山以及河流侵蚀的,所以软土层含有大量的水分,土层也相对较薄,施工人员可以利用砂垫层进行敷垫,这样可以满足道理桥梁建设的要求,达到良好的软土地基处理效果。

四、结语

近些年,我国经济建设不断深入,城市化进程加快,人民生活水平提高,交通运输压力增大,道路桥梁建设需求越来越大。与此同时,道路桥梁工程质量与安全也面临着新的挑战,如何提高道桥工程整体质量,加强软土地基处理很重要。有效的软土地基处理技术能够大大提升道路桥梁建筑的承载性与耐久性,本文针对软土地基的施工病害、处理技术等方面展开探究,以期促进我国道路桥梁建设的健康持续发展。

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