市政道路桥梁隧道软土地基处理对策分析

(整期优先)网络出版时间:2024-05-14
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市政道路桥梁隧道软土地基处理对策分析

阎文举

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辽宁中盛建安工程有限公司

摘要:为切实提高道路桥梁隧道工程的整体建设质量,首先,对道路桥梁隧道工程中的软土地基展开介绍;其次,分析几种常见的软土地基施工技术;最后,以某道路桥梁隧道工程为例,针对软土地基施工技术的具体应用进行探讨,希望助推相关工程能够顺利高效地完成施工建设。

关键词:市政;道路桥梁隧道;软土地基;处理对策

引言

目前,我国正在积极开展道路桥梁隧道建设。在道路桥梁隧道建设过程中,往往会碰到一些软土地基。软土地基的承载能力较低,无法在其基础上直接修建路桥,若不采取合适的施工工艺,会对路桥质量造成很大的影响。所以,在道路桥梁隧道建设中应对软土地基施工工艺进行深入研究。

1软土地基概述

1.1特点

(1)软土地基结构具有高压缩性特点,因为软土自身的孔隙比超过1,因此含水量较大,对应的容重较小,土中含有较多的微生物和腐殖质,因此,使得软土地基结构的压缩性较高,长期处于不稳定的状态。(2)软土地及结构自身的额抗剪强度较差、透水性较差,利用原位试验可知,整体抗剪强度不足,加之垂直层面几乎处于不透水的状态,就对整体地基结构排水固结作用产生不良影响,上部结构沉降延续时间会适当延长。(3)软土地基结构具有较为突出的流变性,在荷载持续作用下,土体结构的变形会随着时间逐渐增长,并且整体强度要远远低于瞬时强度,这就对上部边坡等结构的稳定性产生不良影响。(4)软土地基结构具有不均匀性特点,平面方向和垂直方向会存在较为突出的差异性,建筑物地基结构的不均匀沉降也会越来越突出。

1.2危害

正是因为软土地基结构的特点,使得上部结构的稳定性和安全性受到影响,甚至会留存安全事故隐患问题。一方面,若是工作人员没有开展非常精细化的勘察作业,或者是勘察设计内容不全面,就会出现软土地基结构处理不当的问题,影响工程项目整体安全性。就算是已知软土地基结构,若是选取的处理方式不匹配实际环境,也会造成地基下沉等问题,影响上部结构稳定性。另一方面,软土地基结构会造成较为严重的路面不规则沉降现象,因为区域地下水环境复杂,就使得浅层径流长期冲刷软土层的过渡带,使得水土流失问题严重,直接影响稳固性和安全性。

2市政道路桥梁隧道软土地基处理对策

2.1桩基础处理技术

桩基础处理技术是一种较为常用的软土地基处理方法,可用于提高软土地基的承载力和稳定性。常见的桩基础处理技术有灌注桩、夯实桩和搅拌桩三种。(1)灌注桩是将钢筋混凝土灌注到钻孔中形成的桩。在软土地基中,灌注桩能够通过钻孔抵抗荷载,并通过桩的侧阻力抗拔或抗剪。并且灌注桩具有较大的竖向承载能力和稳定性,能有效传递荷载到深层地基。(2)夯实桩是通过将钢管或桩筒使用荷重夯实机械在软土中夯实形成的桩。夯实桩通过夯击或振动作用,使软土密实,以增强土体的密实度和抗剪强度。夯实桩尤其适用于淤泥和可挤压的软土类型。(3)搅拌桩通过旋转或搅拌机械在软土中旋挖或搅拌形成,将土体和水泥浆混合,并与周围土体相互作用。搅拌桩能够改善软土的工程性质,提高土体的抗剪强度和整体稳定性。搅拌桩适用于处理低抗剪强度的软土和可压缩土。需要注意的是,由于软土地基的特性,桩基础处理施工过程中可能面临许多困难,如土壤塌方、孔底泥水涌入、钻孔偏斜、桩身破损等。施工过程中需要采取合理的施工方法和施工监控手段,以确保施工质量。

2.2强夯处理技术

强夯处理技术适用于含水量较高的黏性土、湿性黄土软土地基处理,其技术原理为利用重锤在瞬时内对土层产生巨大冲击力,在冲击力的作用下土层内部压力明显增加,所产生的冲击波会压缩土体的孔隙,排除土层孔隙内的水与空气,使土层迅速固结,采用强夯处理技术可以达到良好的软土地基加固效果,大幅度降低软土地基的压缩量。强夯处理技术对于机械设备性能有着较高的要求,所选择的履带式起重机应当行走方便、性能优良、稳定性较强,高度以10~14m为宜。因履带式起重机在运行时夯锤与落击点之间距离较大,受到反作用力的影响可能会导致臂杆回弹,为避免该现象的发生,需要在履带式起重机上增设安全防护措施,如增加钢管支撑桅杆。在选择夯锤时,需要根土质确定夯锤的底面积与直径,通常情况下夯锤直径为2m,底面积为3~4m2,且夯锤上要设置多个直径适宜的气孔,以减小夯锤下落时的空气阻力。强夯处理技术应用前需要结合实际施工条件及要求确定好强夯处理的范围,通常情况下,强夯处理范围要略大于软土地基处理范围,一般为设计深度的1/2~2/3。强夯处理施工中,为避免侧面隆起,夯点之间的距离一般较大,因此,需要采用分遍夯实方法,在夯击点之间设置适宜数量的夯击点,首次强夯处理采用高能量、大间距的方法以夯实深层土层,再逐个夯击夯点。夯击点之间的距离为5~9m,第一遍夯击时选择大间距,随后缩小间距。在完成第一遍夯击后,用推土机填平夯坑,再采用低能量进行满夯,若在强夯处理后发现厚度较大的表层土密实度较差,则需要才用小夯锤进行夯击,适度提升夯击的频次,以此确保强夯处理施工质量。

2.3搅拌桩法在道路桥梁隧道施工中的应用

搅拌桩法是指利用深层搅拌机械将固化剂与软土地基内的软弱土层拌和均匀,使软弱土层固结后达到设计强度的软土地基处理方法。该技术方法适用于淤泥、砂土、泥炭土等地基处理,具有施工效率高、机械设备操作便捷、方法简单等优势。处理后形成的复合地基沉降量明显降低,承载力显著提升,可以满足道路桥梁隧道施工要求。深层水泥搅拌桩施工前需要对施工场地进行处理,清除待处理范围内的淤泥、杂物,保持沿线道路畅通,若场地承载力不足需要对其进行加固处理,确保施工场地可以满足50t及以上机械设备行走与运行要求。同时准备好施工所需的机械设备,利用塔吊完成搅拌机械的吊运及安装,连接好管线并测试机械设备性能,调试机械设备参数使其满足实际施工需求。完成准备工作后进行成桩试验,严格按照成桩试验中的配合比搅拌材料,防止材料离析。在实际施工中,将水泥浆液倒入集料斗内,集料斗中要设置过滤装置,防止块状物损坏机械设备。在喷浆搅拌时采用边喷浆、边提升的作业方法,提升速度控制在0.5~0.8m/min。当钻头提升至距离水泥浆液表面1m时放慢提升速度,喷浆口即将出浆液表面时停止提升并以一定的速度搅拌水泥砂浆,使上层水泥砂浆混合均匀。在施工过程中要密切关注喷浆压力、喷浆速度等各项施工参数的变化情况,施工后对成桩质量进行检验。

结语

明确软土地基处理对于整体道路桥梁隧道施工的重要性,应进一步加大对软土地基部分施工方式方法的研究力度,掌握各项施工技术具体内容和实际操作要点。根据软土地基实际条件以及工程项目基本资料等各项信息,在对各项内容进行系统分析的基础上,结合工程建设具体需要,科学制订软土地基施工方案,确保能够正确运用各项软土地基处理技术,实现理想化地基处理模式,保证能够为后续道路工程施工奠定良好基础,保证工程建设和使用不会受到软土地基干扰。

参考文献

[1]李睿乾.道路桥梁隧道施工中软土地基施工技术的应用分析[J].工程建设与设计,2023(7):184-186.

[2]李松松.道路桥梁隧道施工中软土地基施工技术的应用分析[J].运输经理世界,2022(35):95-97.

[3]陈秀娟.道路桥梁隧道施工中软土地基施工技术的应用分析[J].建筑技术开发,2022,49(21):163-165.