道路与桥梁施工中软土地基施工技术应用浅析

(整期优先)网络出版时间:2023-08-08
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道路与桥梁施工中软土地基施工技术应用浅析

卢帅

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摘要:软土地基在道路与桥梁施工中常常遇到,其特性包括较低的承载能力、较大的压缩变形、较高的水分含量等。为了确保道路与桥梁的安全和稳定,软土地基施工技术的应用变得尤为重要。本文对道路与桥梁施工中软土地基的特点进行了简要介绍,重点阐述了软土地基处理和加固的常见方法,并分析了各种施工技术在实际工程中的应用情况,旨在为相关工程提供一定的参考和借鉴。

关键词:道路与桥梁;中软土地基;施工技术

软土地基作为一种特殊的地质条件,其工程性质复杂,施工过程中容易引发一系列问题。道路与桥梁工程是城市和交通建设中的重要组成部分,而软土地基施工技术的应用对于道路与桥梁的安全和可靠性至关重要。本文将对软土地基的特点、处理方法以及在道路与桥梁施工中的应用进行论述。

1、软土地基的特点

软土地基是一种特殊的地质条件,其工程性质复杂,表现出低强度和低承载能力、高度压缩性、较高的含水量和较低的密实度等特点。这些特性使得软土地基在道路与桥梁施工中成为一个重要的挑战。由于软土的承载能力较差,当交通载荷施加在软土地基上时,很容易导致地基沉降和变形,甚至发生侧移和液化现象。这将直接影响道路与桥梁的稳定性和安全性[1]

2、软土地基处理方法

增加地基承载力是软土地基处理的重要环节,采取适当的处理方法可以有效地增强地基的承载能力,确保道路与桥梁的安全和稳定。以下是深层加固、预压和振动加固等方法:(1)深层加固:深层加固是通过在软土地基下方加设深层固化体,如灌注桩、钻孔灌注桩、搅拌桩等。这些深层固化体可以通过钻孔或振动的方式,将地基下方的土壤与固化剂充分混合,使其形成坚实的固化层。这样可以大大提高地基的承载能力,增强地基的稳定性,从而确保道路与桥梁的安全运行。(2)预压:预压法是在道路或桥梁施工前,采用重型设备施加预先计算好的荷载在软土地基表面,使地基土得到压实和固结。这样可以改善地基土的物理性质,增加地基的密实度和抗压强度。预压处理可以减少地基的沉降和变形,为后续施工提供更稳定的基础。(3)振动加固:振动加固是通过振动器或压路机等设备对软土地基进行震动处理,以改善其物理性质。振动能够使土粒之间产生重新排列和相互贴合,从而增加土体的密实度和强度。振动加固还可以改善土壤的排水性能,减少地基的液化风险,提高地基的抗震性能[2]

3、降低地基沉降量的处理方法

降低地基沉降量是软土地基处理的重要目标,有效的处理方法可以减少地基的压缩变形,确保道路与桥梁的稳定性和耐久性。以下是加设加固层和改良地基土等方法:

3.1加设加固层

在软土地基上加设加固层是一种常见的处理方法。加固层可以采用钢筋混凝土板、钢丝网、玻璃纤维格栅等材料,在地基表面进行铺设或嵌入,以增加地基的承载能力和抗沉降性能。这样可以有效地分散交通载荷的作用,减少地基的沉降量,保持道路与桥梁的平稳和水平。

3.2改良地基土

改良地基土是通过在软土地基中加入改良材料,如石灰、水泥、粉煤灰等,对地基土进行物理或化学处理。改良地基土可以增加土壤颗粒间的黏着力和摩擦力,提高地基的强度和稳定性。此外,改良地基土还可以改善土壤的排水性能,减少地基的含水量,从而降低地基的压缩变形和沉降量[3]

4、 桥梁施工中软土地基处理

4.1 预压法

预压法是一种有效的软土地基处理方法。通过在施工前施加预先计算好的荷载,预压法使软土地基得到压实和固结,从而改善地基土的物理性质。预压处理可以降低地基沉降,提高地基的承载能力,确保桥梁的稳定性。在施工过程中,特殊的预压装置被用来施加荷载在软土地基表面,使地基土层发生压缩变形,土粒之间产生重新排列和紧密贴合。这样的效应可以保持道路或桥梁的平稳和水平,减少沉降对交通运行和结构安全带来的影响,确保桥梁在长期使用过程中的稳定性和安全性。

4.2 桩基础

在软土地基上采用桩基础是一种常见且有效的施工技术。通过钻孔灌注桩、钢筋混凝土桩等方式,可以将桩体钻入软土地基深处,使其与地基土紧密结合,从而增加地基的承载能力。桩基础的施工可以通过承担垂直荷载和横向力,分散交通载荷的作用,有效地减轻地基的沉降和变形,提高桥梁的稳定性。桩基础还能提供更好的抗震性能,因为其在地基中的深度可以减缓地震波的传播,保护桥梁免受地震影响。此外,桩基础还能改善地基的排水性能,减少地基的液化风险,为桥梁的安全运行提供保障。

4.3 地下加固

在软土地基下方设置加固层是一种常用的地基处理方法,通过采用钢板桩、水泥搅拌桩等加固层,在地基下方形成坚实的固化体,以提高地基的稳定性和抗液化能力。地下加固有效地防止地基液化现象,特别在地震等动力荷载作用下,可抑制地基孔隙水压的快速增加,防止土体失去稳定性。钢板桩是将钢板挤入土中,形成持久的防渗墙,用于控制地下水位和防止液化发生。水泥搅拌桩则通过混合土壤和水泥,形成坚固的搅拌桩,有效改善软土地基的物理特性。

通过地下加固,可以提高地基的承载能力和抗液化能力,确保桥梁在地震等动力荷载下的安全性。合理选择和施工地下加固层是保障桥梁稳定运行的关键措施,同时要根据具体工程条件和设计要求,采用合适的地下加固方法,以确保其持久性和可靠性。

5、道路施工中软土地基处理

5.1 土体加固

通过掺入适量的水泥、石灰等材料,对软土地基进行改良是一种常用的地基处理方法。改良地基的目的是通过改变土壤的物理性质,增强其力学性能,以提高地基的抗压强度和抗剪强度,确保道路的稳定性和耐久性。在地基改良过程中,水泥、石灰等材料与软土充分混合,形成固化层。这些固化层在反应后可以形成硬化的土体,使原本较松散、低强度的软土地基得到加固和加强。改良地基后,地基土的抗压强度得到提高,可以更好地承受交通载荷和静、动荷载作用,减少地基沉降和变形,从而确保道路的稳定性和耐久性。

地基改良技术具有成本较低、施工便捷等优点,特别适用于软土地基处理。在实际工程中,需要根据地质条件、工程要求和改良效果的预期,合理选择改良材料和施工方法,以确保改良地基的质量和效果。通过科学合理的地基改良,可以为道路工程提供稳定、可靠的基础,保障道路的安全通行和使用寿命[4]

5.2 加设加固层

在软土地基上设置加固层是一种常见的地基处理方法,通过加设钢筋混凝土板、钢丝网等材料,在地基表面或地下一定深度处形成坚固的加固层。这些加固层可以有效增加地基的承载能力,分散交通载荷的作用,减少地基的沉降和变形,从而保证道路或桥梁的稳定性和耐久性。钢筋混凝土板是一种刚性的加固层,可以均匀分布地基荷载,承担地基上的压力,将荷载传递到较深的地基层,从而减少地基沉降。钢丝网则可以增加地基土的抗剪强度,提高地基的稳定性,防止地基土发生流动和液化。

5.3 排水处理

由于软土地基含水量较高,地基液化和软化成为可能出现的严重问题。为确保道路的稳定性,采取排水措施是至关重要的。排水措施旨在有效降低软土地基的孔隙水压,减少水分对土体颗粒的胶结力,从而防止地基液化和软化现象的发生。常见的排水措施包括设置排水系统,如排水井、排水管网等,以快速将地基中的水分排出,降低地下水位,减少地基含水量。

通过合理的排水措施,可以降低地基液化和软化风险,确保道路的稳定性和安全性。在实际工程中,地基条件、地质特点和工程要求等因素需综合考虑,选择适当的排水措施,并确保其设计和施工质量,以保障道路的长期稳定运行,为交通运输和城市发展提供可靠的基础。

软土地基在道路与桥梁施工中是一个重要的问题,通过合理的处理方法和施工技术,可以有效地提高软土地基的承载能力和稳定性,确保道路与桥梁的安全运营。在未来的工程实践中,应根据具体地质条件和工程要求,选择适合的软土地基处理方法,不断探索和创新施工技术,以推动道路与桥梁施工的发展。

参考文献:

[1]朱圣杰.道路桥梁施工中软土地基施工技术处理研究[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2023(7):0161-0164

[2]程艳逸.道路桥梁施工中软土地基处理技术研究[J].中国厨卫,2023,22(3):82-84

[3]刘子珲.浅析软土地基施工技术在道路桥梁施工中的应用[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2023(4):0103-0106

[4]刘志武,王俊丰,吴吉武.道路桥梁工程中软土地基的施工处理技术[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2023(7):0188-0191