路桥施工中软基的处理史晨光

(整期优先)网络出版时间:2017-06-16
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路桥施工中软基的处理史晨光

史晨光

中铁二十四局集团江苏工程有限公司江苏南京210000

摘要:在路桥施工中一直存在着让施工单位以及施工人员非常棘手的软基问题,它不仅对路桥工程的施工开展造成严重影响,还极大的影响了路桥的施工质量,为路桥的正常运行埋下了极大的安全隐患。因此,为了确保路桥工程质量和安全性能,可以通过妥善的软基处理方法对地基的加固、土壤性能等方面进行改善,从而实现提高地基稳固性的目的。

关键词:路桥;施工;软基;交通;稳定性;安全

Keywords:roadsandbridges;Construction;Softground;Communications;Consistency;Safe

Abstract:Inroadandbridgeconstructiontherehasbeenconstructionunits,aswellasissuesofsoftFoundationconstructionverydifficult,itnotonlyhadaseriousimpactontheconstructionofroadandbridgeengineering,butalsogreatlyaffectedthequalityofroadandbridgeconstruction,forthenormaloperationofthebridgeburiedagreatsecurityrisk.Therefore,inordertoensurethesafetyofroadandbridgeengineeringqualityandperformance,throughpropermethodofsoftFoundationtreatmentonFoundationreinforcement,soilpropertieswereimproved,soastoimproveFoundationstabilitypurposes.

1、软土路基概述

通常情况下,我们将主要部分是软弱土层的路基称之为软土路基,其中强度较低且压缩性能相对较好的软土就是指软弱土层。当软土的天然孔隙比高于1.5时,我们就将其称之为淤泥;而软土的天然孔隙比高于1.0而又小于1.5时,我们将其称之为淤泥质土。

2、项目概况

2.1工程项目:333省道沿海高速公路至204国道段工程位于江苏省东台市安丰镇,K47+526.59-K48+360.35段软土地基采用水泥搅拌桩加固处理,桩径0.5m,桩长设计一般为9-12m,桩间距1.1m、1.3m,按梅花形布置。

2.2工程地质:依据钻探资料将土层划分为16个工程地质层,依次为:素填土、淤泥、粉土、粉质粘土、粉土、粉质粘土、粉质粘土、粉土、粉质粘土、粉土、粉土、粉砂夹粉土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉土、粉土。

2.3施工工艺原理:水泥搅拌桩采用水泥浆作为固化剂,在地基深处将软土和水泥强制搅拌后,水泥和软土将产生一系列物理和化学反应,使软土固结改性,从而改善软土地基物理力学性质,提高复合地基承载力。水泥搅拌桩设计桩身的无侧限抗压强度为R90=2.0MPa,参照设计强度R7=0.6MPa,R28=1.0MPa。

3、软土路基的特点

3.1渗透性较差

软土地基具有较强的亲水性,而其渗水性就相对的较差。土壤在排除自身内部水分时相对较为困难,所以,为了能够从本质上对其性能进行改进,需要通过挤密、压实、排水、固胶等方法对其进行相应的处理。

3.2承载能力相对较低

一般我们会将60kPa来作为判断地基承载能力的标准,而承载能力比60kPa低时我们会将其判定为常规天然地基。除此之外,建筑物时常会因为加固工作没有做好而发生倒塌,甚至说很多规模较大且极具破坏性的建筑时间都是由于加固处理的不好而导致的结构性问题所引起的。

3.3较大的孔隙

软土的孔隙主要是由于具有内在特质的微粒所影响的,这种存在于软土颗粒之间的天然孔隙率会超过1,并且它会促使天然软土地基的状态会由于其含水量与天然液限相接近或者更高,进而一直处于饱和状态。

3.4灵敏度不仅高而且不稳定

从灵敏度的角度而言,虽然说软土结构具有哦较高的灵敏度,但是正是由于这种特性使得它较易出现损坏。通常大于3而小于16的灵敏度会造成软土结构的强度在受到搅拌或者震动等外界影响时明显出现下降,并且很难再实现将其下降后的强度恢复至原有程度。

4、加强路桥施工中软基处理的意义

路桥的运输能力好坏取决于路桥地基工程质量,通常情况下,粘土、粉土颗粒等软弱涂层是构成软土地基的主要成分,路桥工程的质量会因为填土和施工材料的正常性能在含水量过高的情况下无法正常发挥所导致的地基沉降而存有严重威胁,为了从根本上对整个路桥系统的正常运行提供保障,需要使道路运输要求得到满足,而实现这一目的的关键就是能否保证道路地基工程质量,因此,在路桥施工中需要以时代环境下的先进技术、方法以及设备来促使实现现代化、高效化的道路地基工程,这也直接影响着能否顺利的运行路桥系统,所以应该从路桥工程的实际情况对软基的特点、软基的处理方法以及相关的技术进行分析,从而规范、标准、高效的开展施工工作,从而达到降低甚至规避路桥运输由软基问题所造成的影响。

5、在对软基处理方法选择时所需要考虑的问题

5.1道路的形状

路桥施工方法很大程度上会受路堤在路桥施工前所设计的高度和宽度所影响,对于路堤又宽又高的,深层黏土层会在地基产生的压力球根部逐渐深入的情况下而发生沉降。

5.2路桥工程的周边环境

环境因素对路桥工程发挥着重要的作用,周边噪音以及变化的地下水都会影响路桥工程的质量,降低其安全性,所以在路桥工程施工中,对周围环境进行综合考察、分析是非常必要的。比如说,施工周围的地基会由于路堤在较软弱地基上建设较高而出现隆起或者沉降现象。一般可以通过对剪切变形进行控制的方法来规避这种现象的发生,倘若这种方法在某些施工情况下实在无法实施,那么对此由环境因素所造成的困难可以通过高架构造的运用来替代。

5.3路桥施工地段

在路桥施工中,其路面平整度在遇到较大程度剩余沉降但又较小不均匀沉降时便不会受到影响。然而剩余沉降出现的地段恰与构造物相连,那么这种情况下会形成错台从而造成极大的危险。除此之外,一般常见的侧向位移事故主要是因为桥台在不够稳定的路基上受到的土压力作用较大而引起的。因此,在路桥施工中加强对构造物邻接地段采取处理措施是非常必要且重要的工作。

6、路桥施工中软基的处理方法

6.1表层排水法

在道桥施工中,会常见的一种软土是由于较高含水量引起较好土质形成的,地形坡度是布置沟槽时所需要考虑的主要因素之一,因为排水工作可以通过对地形所形成的自有坡度的合理利用来进行实现,另外,其坡度的变化是在填土沉降时所需要格外注意的地方;在填土时要尤其小心不能够允许有挖方部位周边环境中的地表水或者是渗透水侵入;为了促使沟槽的排水能力能够增加,并且保障其整体排水不会受被切断部分的沟槽所影响,需要通过加密沟槽间隔来实现。其次,对于沟槽的构造。0.5米的宽度、0.5~1.0米的深度是沟槽构造中最常见的尺寸。并且需要通过运用砂砾这类透水性较好的物质在填土之前对沟槽进行回填,从而使其成为盲沟。在开挖时,需要注意道路或者中央纵向是纵向盲沟一般的开挖方向,并且需要遵照10m~15m的间距来对横向盲沟进行布置。为了保护埋设在沟槽内的多孔排水管,必须要运用优质反滤层。

6.2水泥固定法

在路桥施工中运用水泥固定法对软基进行处理,主要是为了解决较厚软土层的问题,其操作方法是在软土层当中放入水泥和砂石等物质后通过搅拌使其能够形成强度较高、且承受力较强的坚硬水泥板,这种方法最大的优点是制作出来的水泥板具有较为稳定的性能。一般来说,砂砾当中直径较大的会应用于基地机构材料,同时材料在搅拌过程中必须保持均匀,尽量在合理的范围内控制砂砾之间的缝隙,这样才能够对其整体的安全和稳定提供保障。除此之外,在碾压层在铺设水泥材料的过程中需要按照相应的标准来确保其厚度和强度,在实施碾压工作时,要遵循从四周向中间扩散的原理,在碾压工作开展的第二天开始就要全面的进行洒水工作,这样才能保障水泥和砂砾能够有效的相互交融从而不会有断裂现象的发生。

6.3砂垫层法

在路桥施工中运用砂垫层法处理软基,主要是针对透水性较强的砂垫层软土路基。一般会通过在地基顶面上铺设砂层以及填筑路堤两方面来实现此方法在施工中的应用。排水会在此方法的运用过程中逐渐扩大,同时,填土重量也会在此情况下对路基造成影响,从而加快排水固结的速度,实现提升地基强度的目的。因此,在路桥施工中运用此种方法能够从稳定性方面对地基提供保障。为了确保在运用砂垫层时的处理效果,0.5米的厚度是其最适宜的尺寸,在这种情况下需要充足的供应砂土。

6.4竖向排水固结法

在路桥施工中应用竖向排水固结法主要是针对较低强度和硬度的且较高含水量的软土地基,其主要是通过将竖向排水柱设置在粘性土中从而实现对其排水速度提升、地基固结排水加快的目的,这也能够在提高软土地基抗剪强度的同时使其稳固性得以增强。除了塑料管和沙井是常用的排水设备之外,常用的加载方式主要有真空预压法、降水预压法以及堆载预压法。尤其需要注意的是需要通过对施工方法的假定来确保塑料管或者是沙井的直径、排水的范围等都能够符合排水设计要求。另外,假设是否合理主要取决于验算沉降量和稳定性的结果能否达到计算要求,倘若其计算结果与要求不相符,那么则需要以计算结果为依据调整相应数据,反复验算至于计算要求相符即可。

7、结束语

我国公路地基最主要的部分就是路基,然而具有复杂多变特性的土层对于工程的需求并不能充分的满足,甚至说由于软土地基而时常发生不均匀沉降的现象发生,再者,软土路基的承载力在一定程度上受软土的物理化学性质所影响而有所降低,其稳定性相对较低从而致使路桥的承载性能降低,不仅会对车辆的来回通行埋下安全隐患还容易发生重大交通事故,所以说,严格的按照要求对路桥施工中的软基进行处理时能够有效提高路桥安全性的重要保障。

参考文献:

[1]基于路桥施工中软土路基施工技术要点[J].邢哲.中华建设.2015(9):152-153

[2]塑料排水板在软土路基处理中的应用[J].孙玉明.科技与企业.2015(19):124