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摘要:桥梁施工中,软土地基处理是重要施工部分,直接影响桥梁工程施工质量和使用安全性。软土地基处理不当将导致路面塌陷、裂缝等风险增高,威胁交通运输安全。软土地基存在的主要问题是抗剪强度较低、土质具有较大孔隙及具有较大压缩性等,导致桥梁施工难度较高。应采用科学技术手段处理软土地基,改善地基承载力。
关键词:道路桥梁;软土地基处理技术;要点
引言
根据道路桥梁工程项目的施工特点可以得知,在工程实际施工期间,经常会遇到软土地基,若软土地基处理不到位,会给后续工程施工带来严重影响。因为软土地基内部的含水量比较大、承载能力比较低,无法在其上部直接开展作业,容易出现大面积的下沉现象,为有效提升道路桥梁工程软土地基处理质量,探究分析道路桥梁软土地基处理要点分析。
1软土地基概述
软土地基是一种较为特殊的路基类型。软土是强度较低同时压缩量较高的一种土层。因为软土地基含水量过高和有机物质过多,导致软土地基与正常地基之间存在着明显的不同,其稳定性极差,如果不对它进行及时处理,将会导致道路工程施工产生困难或使用过程中出现问题。除了稳定性较差之外,软土地基还具备着低透水性。因为透水性较差,无法将土质中的水分顺利排出。受自身结构的影响,软土地基内部经常存在着非常多的空隙,可通过压缩空隙使软土地基内部结构变得更加紧密,防止后续施工时出现变形问题。一般来说,道路工程建设过程中地基的压缩性与液限指数成正比。软土地基具备明显的压缩性,导致软土地基一旦受到挤压,整体结构将会产生破坏,无法恢复到原有的路基状态,很难进行二次更改,进而降低整体结构强度,影响道路实际使用效果与安全性,所以施工时必须要严格按照相关标准与要求进行。
2软土地基特点
2.1含水量高
在道路桥梁工程软土地基处理环节,最为显著的特点就是含水量比较高,软土地基内部的天然含水率可以达到35%~75%之间,与普通地面含水率之间存在明显差距。结合道路桥梁软土地基施工期间,软土地基处理流动状态,会影响道路桥梁工程的整体施工质量,因此,在具体施工期间,需要采取科学措施,有效减少软土地基内部含水量,有效提升软土地基处理效果。
2.2渗透性比较小
针对薄砂层黏土来讲,软土固结速率过慢,主要是由于其自身的渗透系数过小而引起的,一般情况下,均质黏土每秒渗透系数特别小,如受外界荷载作用,其强度会明显下降,固结速度缓慢,此时,若土壤内部的有机质含量过高,不但会产生较多气泡,而且容易引发排水通道堵塞,使得道路桥梁工程软土结构的渗透性不断下降。
2.3低抗剪强度及高压缩系数
在软土层中具有很多比较大的空隙,这些空隙的出现对路面的使用会产生影响,使道路路基的承受能力逐渐下降,若是不能及时地对路基的情况进行管理和改善,那么就会使道路出现塌陷的现象,为人们的安全行驶埋下隐患,对道路自身的使用寿命会具有一定的限制作用,使道路桥梁的施工质量出现明显的下滑,这在一定程度上增加了道路在养护方面的难度。
3软土地基处理要点
3.1混合剂处理技术
将混合剂处理技术应用到道路桥梁软土地基处理当中,应用流程比较简单,同时可以取得较好效果,但是,此项处理技术的应用范围有限,例如,此项技术仅可以应用在表层软土施工,同时,软土必须为粘性土质,粘土还要具备一定粘度。满足上述三个条件之后,施工人员可在道路桥梁软土地基内部加入适量的混合剂,有效提升软土地基的粘度,由此一来,能够明显提升软土地基的表层密度,同时,软土地基的抗压缩效果也会明显提高。一般来讲,采用石灰或者水泥作为混合剂,能够取得比较好的效果,最近几年以来,部分有机混合剂逐渐被应用,也取得较好成效。
3.2强夯处理技术
强夯处理技术主要是利用机械设备反复夯实地基。施工人员需要将重量在80~300kN的夯锤调至6~30m的高度,并让夯锤自由下落,进而给软土路基带来一定的冲击力,从而达到夯实软土地基的目的。夯锤下落后会使软土路基出现较为强烈的振动,使得夯面下方的土层能够得到夯实,进而提高软土路基的整体稳固性。强夯法使用较为方便,施工速度较快,成本相对较低,可以在较多类型的土壤类型中进行使用。一般情况下,在使用该种方法进行软土路基加固后,可以使软土路基的强度提高到2~5倍,压缩性可以减小2~10倍,加固影响深度可以达到6~10m,使软土路基中的土地呈现为紧密结合的状态。在此技术实施之前需要对软土地基的周边进行夯实,采取由外向内的方法,施工中要做好相应的记录工作,为后续施工提供参考依据,保证软土地基压缩性可以得到有效降低并控制在合理范围之内。
3.3排水固结
在很多的软土中会出现固结软土,对固结软土进行处理优先采用排水固结的方式,这种方式相比于其他的方式具有一定的优势,如在加工方面,排水固结方式的加工具有简单化的特点,这对部分路基来说有很强的适用性。同时,可以将该种方式与其他方式的优势相结合,为后期综合效果的提升奠定基础。排水固结方式还可以借助于不同的技术手段形成排水通道,形成水平、竖直的排水体,使原有的地基改变自身条件,借助于逐级加载的方式,将土壤中的水分排出,使道路强度得到提升。
3.4表层排水处理
软土地基施工中,先行处理软土地基表面。设备检测显示,该处软土地基稳定性较差,地基硬度较低,必须增强软土地基强度,促进桥梁顺利施工。在施工作业中,使用填料对地基进行加固夯实处理,增强作业区域地质表面强度,构建稳定的施工条件,然后开展后续施工。针对地基中含水量过高的问题,采用排水处理方法在施工现场修建排水沟,将软土内部水分尽量排出,降低地基土壤含水量,改善地基强度。桥梁地基施工重点环节之一是针对地基表层进行排水处理。在软土地基施工中,前期进行沟槽开挖作业,将地表水尽可能排出,降低地基区域土层含水量,从而改善软土地基土壤环境。通过表层排水作业改善桥梁地基排水质量。在进行表层排水作业中,根据桥梁自身坡度促进排水,避免非必要土层扰动,提高排水质量。
3.5换填施工技术
换填施工技术现阶段应用范围比较大,施工作业人员需要利用专业设备,将地基表面杂物清除,然后使用碎石与山坡石等强度较高的材料实施分层换填,并利用碾压设备进行压实施工,确保道路地基压实强度满足规定要求,确保道路地基的承载性能得到明显提升,避免道路地基发生不均匀沉降。此种软基处理技术具有一定局限性,主要应用在软基较浅的区域,若道路软基深度比较大,换填施工量过大,会明显增加工程施工成本,故施工单位需要根据具体情况,合理选取此种软基施工技术。
结束语
综上所述,由于软土地基具备渗透性差、含水量大的特点,如果在施工中没有采取有效处理措施,将会影响后续工程建设的总体质量,甚至还会威胁车辆的正常通行。目前,软土地基处理的方式相对较多,在选择施工技术时,需要结合现场的实际状况,考虑多种因素,全面了解各种处理技术的适用条件和应用优势,由此保证软土地基处理的实际效果,确保道路工程建设的有序开展。
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