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摘要:为确保桥梁工程项目基础稳定性和使用安全性,软土地基必须需要进行有效的处理。目前大部分桥梁工程项目的施工重点和难点是由于软土地基而产生的路面塌陷与不均匀沉降。由于软土地基土质存在松软多孔的问题,这对桥梁工程会产生一定的危害,所以,有关施工人员为了改善道路工程施工质量,必须提高软土地基处理技术水平。基于此,本文将对桥梁施工中软土路基的处理措施及施工技术进行分析。
关键词:道路桥梁;施工作业;软土地基;处理;使用功能
1 软土地基概念
软土地基主要指的是以淤泥、有机质土以及淤泥质粘土等土壤为主要成分的一种地基,其具有明显的强度低、抗剪能力弱以及含水量高等特点。这些特点导致软土地基固结速度慢、稳定性以及抗压能力相对较差,在实际施工过程中很容易出现塌方等安全事故,对工程施工安全以及公路桥梁的使用寿命产生严重影响。为了保证可以夯实路基,有效延长工程使用寿命,相关工程建设人员应该在施工建设之前,针对施工建设区域的地质情况开展全面仔细的勘察工作,再结合实际情况科学合理地选用最为适宜的软土地基处理技术,确保施工质量以及效率,获取良好的经济效益。
2 软土路基桥梁过渡段的影响和危害
2.1 影响行驶体验
车辆行驶在公路软基过渡段时,由于软基和坚固路基存在较大的坡差或错层,车辆在高速行驶中通过将引发车辆颠簸,使得驾驶人的驾驶体验欠佳。同时车辆在经过错层过渡段时产生的振动将成为路面的病害源,破坏路面完整性,对于运输货物的车辆容易造成货物抖落。
2.2 影响公路寿命和经济性
当车辆高速通过软土路基过渡段时,车辆通过错层和沉降段时引起的冲击及振动将直接传递给路面和桥梁结构,使路面、桥梁、支承、伸缩缝等桥梁和路面结构发生损伤,降低了路面和桥梁结构的使用寿命。如果未及时对软土路基过渡段进行维修保养,将会引发路面和桥梁的永久损伤,增加公路的运营成本。另外,驾驶人通过软土路基过渡段时会主观采取减速行为来规避,频繁地加减速行为不仅增加了汽车的油耗,而且可能导致汽车发生追尾事故。
2.3 危害车辆行驶安全
如果软土路基过渡段路面沉降严重,出现严重的路面错层时,当车辆高速行驶通过时会发生剧烈的颠簸,可能引发车辆偏离方向或爆胎等情况。在斜交桥梁的软土路基过渡段,如果路面出现严重的纵向错层或沉降时,载重车辆货物可能掉落至公路干道上,危害来往车辆安全,严重时甚至可能引发车辆倾翻等交通事故。
3 桥梁施工中软土路基的处理措施及施工技术
3.1 强化夯实法
强化夯实法是通过夯实的物理手段改变软土地基内部结构的密实度与内部组织的分布,从而提高软土地基内部结构的密实度与强硬度。施工人员在运用夯实法强化软土地基表面过程中,必须根据测量所得的软土地基的着力点和基层内部密实度的数据设定强夯点,从而能最大幅度提高软土地基强度。然后通过向地基内部填充强化材料的方式来提高地基的整体密度。为了达到更好的强化效果,在填充材料的选择上尽可能选择容易适应和填充软土地基内部空隙、耐用性较好、强度硬度高及可塑性好的填充材料。在实际施工过程中,应对软土路基两侧进行均匀夯实处理,并保持均匀的速度逐渐向软土地基中央区域推进,其能够保持软土地基表层强化的均匀性和完整性。
3.2 排水凝固技术
对于一些含水量高以及空气湿度相对较大的地区比较适合应用排水凝固技术。这种技术主要是借助在路基附近设置沙井以及排水渠道等,借助垂直引水以及渗透排水等方式开展土层含水量降低处理工作,这样可以提高地基的强度。排水凝固技术在软土路基施工当中一般有两种比较可靠的施工方案:一是借助沙井引流来增强土层排水能力。二是借助投放固结剂促使土体固结速度不断加快,以此来降低土体的流动性,提升地基强度。在开展引流排水作业时,需要利用重压设备以及分级加载的方式将软土当中存在的多余水分实现与地基分离。
3.3 水泥深层搅拌桩技术
此项技术属于目前较为常用的一种软土路基处理技术,主要原理是将水泥有效灌入到深层路基当中,这样可以将水泥作为固化剂,然后借助深层搅拌机械将软土以及沙等与固化剂开展强制拌合作业,从而让软土路基固结,以此来提高地基强度。
3.4 抛石挤淤处理法
在处理地基水位较高、积水和孔隙较为密集的软土地基时,施工人员通常采取向软土地基厚度较小的部位抛碎石料来排淤泥、清理积水,从而使软土地基的密实度提高及强化和硬化,这种方法就是抛石挤淤的处理方法。抛石挤淤法运用中的关键问题是如何选择合适的碎石料尺寸,石料的粒径过小或者过大都不能有效排出水分和淤泥,如果运用不当还会造成软土地基的整体平整度和稳定性欠缺。因此,一般情况下,石料的粒径可以选择30cm以下进行抛填,通过由两侧向中央抛填的顺序来挤压和引导淤泥水分等排出,这方法的抛填顺序与强化夯实法的顺序相差不大。在抛填过程中,还需要注意大块碎石之间的缝隙,这缝隙也要及时用小石块进行填充,填充小石块更加能够保持软土地基整体结构的稳定性与高水准的平整度,防止碎石层在强烈挤压下发生相对滑动。
3.5 高压喷射注浆法
在桥梁施工过程中,面对软土地基疏松问题时,不但需要考虑强化质量与处理效果,还要根据实际情况合理选择施工量更小、施工成本更低的处理方法。高压喷射注浆处理技术适用于天然软土地基条件,对软土地基要求较低,施工成本相对不高,以及工程量不大的情况下。在施工过程中,施工人员先确定好标准的注浆深度,然后用钻孔机在标注好的钻孔位置进行钻穿,再利用高压泵与注浆管将浆液注入软土地基内部的土层中。高压喷射注浆法之所以能够使地基具有良好的抗压性能与承载能力,主要是由于在高压冲击下,浆液能够与软土地基内部土层结构迅速混合,然后凝固后形成具有整体稳定性与均一性的复合人工地基结构。
3.6 材料铺垫技术
公路桥梁软土路基施工当中,铺设土工织物属于一种较为常见的处理方式。借助材料铺垫技术,可以有效提高路基承载能力。在应用此项技术时,需要施工队切实结合现场环境,合理开展土工织物铺设工作。对于铺设层数,需要相关设计人员以及技术人员结合实际情况来确定。在保证层数合理的前提下,可以彻底避免产生不均匀的沉降问题。此项技术具备稳定性强、连续性强以及高强度等特点,施工程序较为简单,所以很多施工队在软土地基施工中都比较青睐此项技术。在施工材料方面,土工布以及土工格栅属于目前较为常见的铺垫材料,将这些材料合理应用到软土路基当中,可以大幅度提升路基强度,还可以提高路基反过滤以及排水性能,应用此项技术,能够进一步提高施工质量以及安全系数,从而确保软土路基施工可以满足公路桥梁建设要求。
4 结束语
软土地基的存在对公路桥梁工程项目的施工质量产生直接影响,如何选择合适的软土路基的施工技术,保障工程项目的整体质量,是值得深入研究的问题。本文针材料铺垫技术、排水凝固技术以及水泥深层搅拌桩技术进行分析和探讨,并根据现场实际情况合理选择施工技术,以此来提升软土地基的稳定性,切实保证公路桥梁的使用寿命,促使公路桥梁工程充分发挥出应有的价值和作用,推动国家经济不断向好发展。
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