道路桥梁施工中软弱地基处理措施

(整期优先)网络出版时间:2024-05-30
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道路桥梁施工中软弱地基处理措施

罗志谋

身份证号:511023197712052376

摘要:市政道路工程是城市建设中十分重要的一环,可以更好的推动城市发展,而在市政道路施工中软土地基处理技术的有效应用可以更好的保证市政道路施工质量,提高路基荷载能力。在道路桥梁工程施工过程中,如果处理不当就会导致路基下沉,甚至会导致道路桥梁坍塌、垮塌等现象的发生,严重影响到道路桥梁的质量,并且对周边居民的人身安全造成一定的威胁。文章分析了软土处理技术的实际应用,以提高软土地区市政道路的施工质量。

关键词:道路桥梁;施工;软土地基;技术

1导言

公路工程中,软弱地基是一种常见的地质问题。软弱地基是指地基土层强度较低、压缩性较高、渗透性较小,难以满足工程要求的地基。在公路工程中,软弱地基可能会导致路面开裂、下沉等问题,严重影响公路的使用性能和安全性。因此,对软弱地基进行有效的处治显得尤为重要。

2软土地基的主要特征

软土地基主要分布于沿海、谷地、湖泊、沼泽地区,土质大多含有丰富的有机物,岩石或砂砾成分较少,但腐殖质层和水分含量较高。在工程施工过程中,针对这种软土地基会运用多种不同的施工方法进行处理。由于软土的土质比较松软,在受到外力作用时会出现较大的变形,承载较小,尤其是软土主要分布于谷地等,受水文地质影响较大,土中含水量较高。在市政道路施工过程中,需要做好地质勘察工作,因地制宜地制订合理的工程施工方案,做好一切必要的规划和设计工作,使工程建设任务得到顺利开展,提高工程施工质量。

2.1高压缩性

软土的压缩性比较高,这是因为软土内部空隙和含水量高,且土壤中含有大量的微生物与可燃性气体和腐殖层,在受到外部强烈的压力挤压时,可迅速排出软土中的水分和气体,体积变化较大,这对建筑建设和建筑竣工后会有很大的影响[1]

2.2含水量高

由于软土主要分布于沿海和内陆湖泊区域,接近水,含水量较高且松软,土层杂质相对较多,可塑性较强。由于含水量较高,在没有夯实的情况下,此种土层承重能力较差,容易引起地基塌陷,严重影响道路的行车安全,而一旦出现塌陷,就需要进行再次回填,夯实,重新修路,无疑就会导致地基建设成本增加。

3软土地基形成的主要原因

3.1地形地貌

一些地势低洼、土壤松软、地势不平坦的地区,由于地下水位较高,再加上土壤中含有较多的水分,就会导致软土地基形成。例如,一些河道周围的土地,由于地势低洼,地下水位过高,导致软土地基中的水分被吸收,从而使土壤变得松软,出现塌陷和裂缝等现象。

3.2人为因素

在道路桥梁工程施工过程中,如果道路桥梁建设人员没有选择合适的施工方法,或者在进行道路桥梁施工时,没有按照相关要求进行施工,就会导致软土地基中的水分过多,从而使道路桥梁路基发生沉降现象。

3.3气候条件

由于受到气候条件的影响,例如降雨、风力等因素都会影响道路桥梁建设的质量。如果道路桥梁建设工程选择在一个比较潮湿的地区进行施工,就会导致软土地基中的水分过多,从而使软弱地基的承载能力下降。

4道路桥梁施工中软弱地基处理措施

4.1置换施工技术

在市政道路软土地基处理中,置换施工技术应用最为广泛,基本方式是将原有地基中强度较差、压缩性较高的软土清除,再填充合适的高强度材料,如碎石、砂石等。置换施工前,需要根据前期勘察和技术应用要求做好设备和材料方面的准备,之后在深度范围清理表层土30~50cm,将清理出的表层土运输至指定地点处理。合理确定原地基清理深度,并结合夯实、碾压及排水固结方式进行处理,确保处理后的地基能够承受施工机械和车辆重量,避免在施工中出现不均匀沉降现象。在原地基处理到位后,先铺设砂砾垫层,所使用材料为中砂或粗砂,且含泥量需控制在5%以下[2]。垫层铺设应当保证良好的平整度和压实度,能够有效扩散应力,提升地基承载力。砂砾层铺设完成后,继续铺设天然碎石或人工碎石,并做好厚度、平整度及压实度控制。最后填筑砂砾、碎石、土石等材料,在施工时采用分层填筑、分层压实方式进行处理,单层填料厚度不超过30cm为宜。在换填作业完成后,需要采用外观检查、平整度检查及压实度检测等相结合方式,对换填质量进行评估,直至验收合格后,才能进行下一阶段施工。

4.2塑料排水板处理技术

(1)平整、疏干场地。清除表层土,做好场地平整,并将田坎平整成一定坡度的斜面。当有水塘时,应挖排水沟,排除水塘水,待晾晒后,铺设排水垫层。

(2)排水垫层。主要起排水作用,同时能提高地基强度,有利于施工机械进场。碎石垫层中的碎石粒径≤30 mm,通过5 mm筛孔的粒径大于50%,小于0.315 mm筛孔的细料不大于8%,含泥量小于5%,且无杂物和有机质混入,垫层厚度50 cm。路堤坡脚设干砌片石护脚,以利于地下水排出。软基段地表土质一般较软,透水垫层易陷入泥中,而起不到透水作用,需先在原地面上铺一层厚0.3~0.5 m的路基填料,适当碾压后再铺排水垫层。

(3)标记孔位。做好排水垫层后,应开展测量放样,根据设计情况确定定位,标记孔位,且应用带有标记颜色或标志物的物件进行标志,要明显而不被破坏。

(4)塑料排水板。芯板应具有足够的抗拉强度和垂直排水能力,其抗拉强度不应小于130 N/cm,当周围土体压力在15 m深度范围内不大于250 k N/m2或在大于15 m范围内不大于350 k N/m2条件下,其排水能力应不低于30 cm3/m。

(5)插板。将塑料排水板端部穿过预制靴头固定架,对折带子长约10 cm,固定连接。固定塑料排水板,在排水板下沉过程中要防止泥沙进入套管内,在施工过程中,一般采用专用插板机进行施工。

4.3强夯法

强夯法是道路桥梁施工中处理软弱地基的一项有效技术。该技术通过利用重锤或振动夯实设备,对软弱地基进行夯实作业,提高地基的密实度和承载能力。在强夯法技术使用时应注意以下几点要求[3]

首先,夯实设备的选择是强夯法中的关键步骤。常见的夯实设备包括重锤式夯实机和振动夯实机。重锤式夯实机通过提升和释放重锤,使其自由落下并施加冲击力,从而实现地基的夯实。振动夯实机则利用振动力在地基中形成往复振动,使地基颗粒重新排列并提高地基的密实度。夯实设备的选择应根据地基类型、软弱程度和工程要求进行合理的评估和选择。其次,夯击能量是强夯法中重要的技术参数之一。夯击能量的大小与夯实效果直接相关。夯击能量的选取应综合考虑地基的土质特性、软弱程度和设计要求等因素。通常夯击能量的范围可在1000~2000J/击之间,或夯击次数在40~60击/分钟之间。再次,夯击频率也是强夯法中需要考虑的重要参数。在实际施工中,一般的夯击频率可在500~800次/分钟之间进行调整。最后,夯实桩的布设密度取决于地基的软弱程度和设计要求。一般情况下,桩的间距可在1~3m之间。具体的布设密度和间距需要根据工程设计和地基情况进行合理确定。通过强夯法,可以使软土地基中存在的软弱土层得到有效的处理,从而提高软基处理效果。

4.4软土地基填筑施工要点

在进行市政工程施工过程中,考虑到施工进工期紧张,所以,应采用高效的软土路基的作业方法进行施工,以加快施工建设进程和提高施工效率。这需要考虑到公路施工的安全性和经济效益。

基于此,在本项目施工过程中优先选择了抛石挤淤法和加筋法。第一,在施工过程中,将水抽出后,利用超载预压技术对坑底进行加固处理,将合适重量的砂石等材料堆放在路堤内,通过压力作用提升软土地基的稳定性,能更好地减少地基沉降量。在施工技术应用中,透水砂垫层通常铺设厚度1.0m,排水板需穿透淤泥0.3m以上,在大气压作用下,在软土体孔隙中产生负压力,将水和空气吸出,以达到土体固结效果。塑料排水板真空预压技术是在铺设砂砾排水垫层的基础上,结合插入塑料排水管、铺设土工织物等方式,达到更好的固结效果,有效避免土体厚度不均、抽真空压力不均等导致的表面沉降不均匀现象。预压排水固结则是在上述施工技术的基础上,增加机械设备或人工开挖排水通道方式,有效降低地基含水量,确保处理效果能够达到设计要求。例如,可以换置填筑透水性材料,压实,然后更换透水性较强的垫层材料,往坑底内填充石块,再将淤泥挤出,回填一定的垫层料,如砂石材料,与路面水平线持平,然后,在平整使用起重机夯实,铺平道路即可[4]

结束语

综上所述,软土地基作为威胁市政路桥建设质量的关键因素之一,备受关注,在具体实践中,工作人员应做好软基处理技术的合理选择和应用,在处理过程中还要做好技术细节的把控,针对不同的软弱地基采取不同的施工方法和施工工艺,保证每一道工序都符合技术标准要求,从而全面提升道路桥梁工程施工质量和稳定性。

参考文献

[1]王许凯.基于市政工程施工的软土地基处理技术应用[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(10):204-206.

[2]李志鸿.住宅建筑施工中的软土地基处理技术[J].居舍,2024,(10):48-51+116.

[3]王成.市政道路软土地基处理技术与应用研究[J].工程建设与设计,2024,(06):206-208.

[4]张增廷.道路桥梁施工中软弱地基处理措施[J].中国科技信息,2024,(06):57-59.