公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用分析
2022-11-24顾庆圆
顾庆圆
(昊滇建设集团有限公司,云南 昆明 650032)
0 引言
就当前我国基础建设情况来看,我国大兴基础设施建设,在一定程度上带动了我国的经济发展,为我国交通运输发展和人民群众的日常出行作出了巨大的贡献。然而,由于我国国土广阔,各地区之间的地质条件有所不同,这也为公路桥梁的建设施工带来了一定的挑战,尤其是面对软土地质的公路桥梁建设项目。相对于其他地质的地基情况而言,软土地基具有较大的独特性,软土地基的空隙比例相对较大,因此极易出现变形的情况。除此之外,软土地基在进行压缩稳定时需要的时间较其他土质的地基要更长,并且软土地基的含水量较高,所以在强度方面也相对较差。因此,在进行公路桥梁建设之前,工程项目需要对软土地质进行勘察和分析,确保后续施工建设过程中避免软土地质对工程质量的不利影响。因为,一旦软土地基的处理不恰当,那么就会很容易在施工建设过程中出现地基沉降的情况,甚至是引发的一系列的反应,最终无法满足公路桥梁道路的运行质量和条件,从而失去公路桥梁建设的意义和价值。由此可见,软基的处理工作开展的是否合理,关乎到公路桥梁建设施工的整体品质,关乎到公路桥梁工程的造价和进展速度[1]。
1 公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用现状
目前,就实际施工情况而言,公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用现状主要体现在以下两个方面,一方面是软土地基的承受能力不足,容易出现饱和的情况。根本原因在于软土地基自身的稳定性和承载力,例如,在进行土坡处挖掘施工时,软土因其自身的受力体系较差而导致土坡软土的滑坡问题;在进行建筑物周边挖掘施工时,也会由于软土的土质稳定性不足,会使得建筑物出现倾斜的现象;软土的含水量较高,一旦软土地基的水分含量过高时,也会使得地表的随之升高,地基压力增大。软土地基的组成部分大多是松软土、松散砂、大孔隙泥炭、有机质土组成,这一类土质的共同特性就是都内含较多的黏土或者粉土等细微颗粒。相较于其他土质的地基,软土地基的水含量较高,在施工过程中也存在一定的弊端,例如软土地基在固结时的用时会更久一点,更容易发生地基变形,强度也相对较低。另一方面是公路桥梁的施工过程中需要运用多许多具有特殊要求的施工建设方式,不同的施工建设方式对公路桥梁的工程质量都会有不同程度的影响,而其中软土地基施工的影响最为严重。在公路桥梁施工中,一旦软土地基施工技术应用不当,那么后续极有可能出现地基沉降问题,因此,在实际的公路桥梁工程的软土地基施工过程中,要结合项目实际情况采用软土地基施工技术,同时要严格遵守软土地基施工技术的工艺和操作规范,当软土地基出现沉降问题时,要及时对问题进行分析,并制定合理的解决措施和应对方法,有效地控制住软土地基的沉降所产生的不利影响,因而,在软土地基施工过程中压实度检测是其中必不可少的重要环节[2]。而在经济发展的今天,各项工艺技术也在不断地更新和完善,作为施工单位,假如不了解项目施工工艺的话,就无法控制好压实度,继而就会对地基产生很大的干扰,使得它的稳定性变差。施工单位如果不能够在第一时间处理存在的问题的话,就会导致项目的品质变差,进而引发很多的事故。对于那些降雨较为频繁的区域,要结合气候特征合理的变化施工工艺,确保项目建设工作不会因为雨水侵蚀而发生强度变弱的问题。上述现象在沉降问题出现以前的时候均会有特定的反应,作为施工工作者必须要严密观察,积极分析确保路桥项目建设工作能够有序开展。
2 公路桥梁施工中软土地基施工技术应用应遵循的原则
2.1 做好前期测试工作
在公路桥梁建设工程正式施工之前,建设单位应当对公路桥梁建设施工所在地的地质条件进行勘察,掌握相关的地质数据,并分析施工区域内地质的特性、强度指标、稳定性能等各项指标数据是否满足建设施工条件,根据收集、分析的数据制定相应的建设施工方案,值得注意的一点是,方案要保证精准有效,一旦数据发生变化,那么方案也要随之进行相应的匹配调整。
2.2 积极开展施工计划制定工作
公路桥梁建设工程在进行软土地基施工前,施工单位应当结合建设所在地的周边环境、气候条件、机械设备、物资情况等多个项目因素制定科学、合理、细致的软土地基施工方案和施工计划。同时在进行施工计划的制定时,也要充分考虑公路桥梁建设工程所在地的旱季、雨季等季节情况,由于软土地基具有含水量高这一特性,因此尽量在旱季进行软土地基的施工,在施工的过程中也要合理安排各工序的穿插作业和协调配合,最大限度地缩短软土地基工作面地暴露时间。
2.3 做好施工管控工作
公路桥梁建设工程中具体地软土地基施工要做好相应的施工管控工作,施工单位要严格按照公路桥梁工程及软土地基施工的各项设计资料和软土地基施工技术的工艺开展施工作业。与此同时,建设单位、监理单位等监督机构也要充分发挥监督作用,进一步强化监督的力度,在监督检查过程中做好相关的记录工作,以便于工程项目工作的开展。除此之外,为尽可能地避免软土地基下沉问题的发生,施工单位要对软土地基的各项情况进行监测,提前设置好软土地基下沉监测点位,按照规定的时间要求定期进行观察,并做好相应的监测数据记录,根据监测结果分析软土地基的稳定性是否符合要求,一旦不符合要求要及时采取措施,避免影响建设工程品质的不利因素。
3 不同类型的软土地基施工技术要点分析
(1)在进行软土地基施工时,当软土地表的表面强度较低时可以通过排水、填料等方式进行表面处理,以此增强软土地表面的强度,当强度增加到一定程度时,地基的局部会出现剪切变形的情况,此时在进行机械作业,能够有效保障软土地基工程的顺利施工。特别要注意的一点是,要保证填土的荷载均衡始终保持在软土地基的荷载力之上,这样更有利于后续的顺利施工。当建设工程施工范围内具有较好的地表土质,但是地质的含水量较高时,则可以利用开挖沟槽的手段将地表水有效的排出,以此降低软土地基的含水量,确保后续施工的开展,在此也需要值得注意的一点是,在沟槽中进行施工建设要回填透水性较强的材料。
(2)当公路桥梁工程所在地的软土层厚度较小、具有良好的排水功能和优良的矿砂资源,且施工的工程进度较为松缓的情况下,则可以采用砂垫层进行软土地基的施工。一般情况下,砂垫层的厚度大约在20cm,这种厚度能够最大限度地提高排水面的高度。而且在软基的作用之下会使得排水以较快的速率凝结,不仅能够大幅提高软土地基的质量,还满足了施工的各项要求。沙砾资源的选择以含泥量不低于5%的粗砂最为适宜,这种粗砂形成的砂垫层所产生的效果尤为显著。当然,在运用这一方式进行软土地基处理时,要及时进行洒水压实的工作,同时也要时刻关注砂垫层的外层是否出现干燥的情况,一旦发现外层干燥要及时洒水,保障砂垫层始终处于湿润的状态,在这一状态下的施工效果是最佳的[3]。
(3)软土地基下沉的主要原因之一就是存在软土地基不一致的情况,这种情况下,为解决下沉问题,需要对下沉部分进行适当的材料铺设,通过玻璃纤维格栅灯材料铺设形成的抗剪力增加软土地基的承载力。同时,针对下沉区域也要提高其强度,当软土地基的黏度指数较大时,可以使用水泥或石灰等外加剂提高软土地基的强度,保证工程的顺利开展。
(4)加固饱和软黏土地基施工中要充分地利用水泥、施工等建筑材料进行固化剂处理,利用特制的搅拌机对黏土等进行强制性搅拌工作,当固化剂与建筑材料产生物理化学性反应之后就会在软土的表层形成一种整体性较强的优质地基。这种方式产生的效果主要是利用固化剂与软土地基进行搅拌形成的适合在各种饱和性软黏土中。新时期公路桥梁施工中主要的黏性土有加固淤泥、淤泥质土等。
(5)软土地基施工技术中使用的固化剂一般是将石灰、水泥等按照一定比例进行充分搅拌后所形成的,然后将其应用到软土地基施工中。固化剂与软土通过强制搅拌后会在地基深处产生物理化学反应,在这种情况下形成软土地基具有强度高、防水效果好等优点。除此之外,搅拌后的水泥对加固地基具有十分显著的效果,同时几乎不存在对路基质量的不利影响。在进行公路桥梁建设时,要注意保持施工现场的整洁和干净,尤其是施工场地地面的平整度。
(6)针对黏性的软土地基,需要通过安装垂直排水柱的方式来提升排水的效率,在缩短排水时间的同时有效保障软土地基的稳定,还能够在一定程度上提高软土地基的抗剪强度。在实际的公路桥梁软土地基施工中,垂直排水柱最常用的建筑材料是砂井和纸板排水。稳定填土坡面能够防止地基出现沉降情况,将公路桥梁施工中的路基顶面宽度作为施工建设的主要处理对象。排水砂井的设计要严格以施工工艺和砂井的基本情况为依据,并且按照实际的施工情况计算沉降的结果,一旦出现无法满足实际施工需求的情况时,要对排水砂井的数据进行计算和调整。
(7)软土地基出现沉降情况时采用加载方式能够增强软土地基的强度,这样能够保证在路面填土的时候沉降不容易出现破坏。利用降低间隙中水压控制地基出现沉降等情况。在大气的影响下逐渐的增强压力的作用能够使间隙中的水压提高,软土地基中的总压随之提升达到强化地基的目的。软土地基中的砂层上中部地区要适当地降低地下水的含量,可以利用钢板对施工建设区域进行围护,这样就能够保证地下水含量在可以控制的范围之内,同时周边的环境不会受到影响。软土地基施工方法之间存在一定的联系,主要就是为了能够解决公路桥梁施工中出现的沉降问题,并且要保证地基的稳定性不会因为加载力过大出现不规则变形。对软土地基施工要进行全面的动态监测,对可能出现沉降的情况进行分析,做到防患于未然。在确定沉降量之后防止地基出现破坏的情况[4]。
(8)在桩孔形成挤压的过程中可以利用土灰结构作用到挤密桩间土,再利用桩土将素土分层密实夯填。这种方式能够将灰土中厚度较大的地基利用自身的特性进行填土处理方式湿陷性黄土的出现。并且使用到的施工材料较为常见,节省运输时间降低成本投入,便于就地取材。在人工机械地基中要按照一定的比例将炉渣、粉煤灰等原材料进行配比试验在进行浇筑形成桩体。
4 软土地基施工中填料质量控制分析
在软土地基施工中,填料的质量是否符合标准直接影响着软土地基的整体质量,对此,本文将从两个方面对填料质量的控制进行分析:一是针对细砂的含泥量,细砂含泥量的达标是值观重要的,细砂的含泥量较大时能够保证其在水冲洗之后不会流失。二是针对细砂的含水量,细砂的含水量达到一定标准后能够有效保障软土地基的稳定性,不同含水量会导致软土地基出现不同的情况变化,当细砂中含水量较少时要及时对其洒水,当细砂中的含水量过高时又会与其他物质形成混合物,也不利于是施工,因此,要做好细砂含水量的检测[5]。
5 结语
综上所述,本文首先从两个方面分析了公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用现状,然后提出了做好前期测试工作、积极开展施工计划制定工作、做好施工管控工作等三个在进行软土地基施工时要遵循的原则,最后从八个方面对公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用进行了分析。除此之外,也对软土地基中填料质量控制进行了分析。总而言之,软土地基施工对公路桥梁的整体施工质量具有较大的影响,软土地基的施工质量在一定程度上也能够体现出公路桥梁的整体施工质量。但在实际的软土地基施工技术的应用中可以发现,其具体的技术应用要与实际施工情况充分结合考虑,以此满足不同公路桥梁建设工程的施工要求,但软土地基施工技术应用的最终目的是不发生地基沉降和提高地基稳定性,这是施工单位首要考虑的问题。