1、浅谈公路桥涵软土地基加固技术摘要:地基是指直接承受构造物荷载影响的地层,对于容许承载力较小的软土地基,必须通过加固处理后,在满足设计要求最小应力的前提下,才能保证桥涵构造物的结构稳定及其安全性。 关键词:公路桥涵;软土地基;改善措施;施工技术; 中图分类号: TU74 文献标识码: A 引言 软土地基是指承载力小、压缩性高、透水性差、含水量大,呈现软塑到流塑状态的饱和性粘土。软土地基稳定性和承载力的问题如下:在土坡上开挖导致支撑系统土压增加发生滑动;在建筑物附近开挖导致建筑物失稳倾斜;孔隙水压力增加会导致地面隆起和物土压力增加。软土地基主要是由粘土和粉土等一些细微颗粒含量较多的松软土、松散砂、
2、大孔隙泥炭、有机质土等土层构成。软体地基的特点是强度偏低、固结速度慢、变形量大。 一、软土地基处理技术在桥涵公路工程中的重要性 对于容许承载力小于设计要求承载力的软土地基,如若不采取适宜的加固处理措施进行加固处理,往往会导致路基、桥涵因发生不均匀沉降而破坏或坍塌,严重影响公路工程质量与设计使用寿命,给安全行车造成巨大隐患。因此,采取必要的工程措施,对桥涵软土地基进行加固处理,是保证桥涵结构稳定的前提条件之一。 二、改善桥涵地基的措施 3.1 提高土的剪切特性施工中常见的结构失稳或者开挖地基时边坡失稳,使地基的承载力下降,使附近的地基隆起或局部突起等现象均表现为地基的剪切破坏。在施工时必须避免这
3、种破坏,防止此类情况发生,就要在增加土的抗剪强度,提高地基土的承载力方面采取相应的措施。 3.2 改善压缩特性 桥涵地基土是高压缩的话,桥涵的沉降则比较大,此时就要为提高地基的压缩模量采取相应的措施,以满足规范的要求。 3.3 降低土的透水特性 如果在施工时地基发生渗漏或产生管涌、流砂等类似现象,说明土的透水性比较强,应采取必要措施,如减少水的压力或改变土的渗透性能。 3.4 改善动力特性 改善土的动力特性即是说在地震时或由于某方面的因素导致的振动,致使一些粉、砂土产生液化现象,液化是施工时必须防止发生的,因此必须采取能提高土的抗震性能的措施来防止土的液化,以达到施工要求。3.5 对不良地基的
4、特性进行改善 不良地基一般表现为黄土的湿陷性、膨胀性、压缩性等,要采取措施消除和减少此类地基的不良效应。 三、公路桥涵软土地基加固技术 1、砂垫层法 砂垫层法加固地基,就是挖除基底下一部分原有软土,而换填分层夯实的强度较高、稳定性较好的中砂、粗砂和砾砂等,以满足地基稳定和变形的要求。换填厚度不宜超过 3m。其特点是施工方法相对简单易行。2、管桩加固法 2.1 碎石桩加固法 碎石桩加固方法主要通过震动、冲击等多种手段在软地基中进行打孔。将稳定性和固结性较好的碎砂、砂石在地基挤压、填充,形成直径较大的密实度较好的桩体,即砂石桩。这种方式适用于密实度较低的杂填土、素填土、粘土等地基,这种地基加固方式
5、和处理方法的成本造价较高。但是随着经济的不断发展和技术的更新突破,砂石桩法开始在更广范围内得以应用。 2.2 夯实水泥土桩法 夯实水泥桩法与碎石桩加固方法类似,将水泥、粉煤灰等材料填充到软弱地基中,形成水泥土桩,进行地基的加固,提高地基的承载力。这种方式施工简便易行、施工周期短、造价较低,在许多地区得以充分利用。 2.3 钢筋混凝土管桩法 在道路桥涵施工的软弱地基处理中,钢筋混凝土管桩法是当前加固地基较新的桩型。在施工现场,利用专用机械浇筑混凝土管桩,加大管桩与土体的摩擦力,增强单根管桩的承载力。钢筋混凝土管桩法施工进度快,实用效果好,经济效益高,持久性强,可以广泛应用于各种软弱地基的加固处理
6、。 3、表层排水法 软土结构中含水量较高是其明显特点,排水之后,可以降低软土结构的含水量,不仅能够提高地基的应力破坏极限,还可以大大提升软土地基的渗透能力,使地基的材料发生变化,从而提高地基的稳定性。同时确保工地机械作业的条件。表层排水法适用于含水量较高、地质较好的软土结构。主要方法是施工前在土地表层挖好排水沟,从而将地基内部的地表水引出。排水沟挖掘完成后,也可以使用石块、砂石等填埋水沟,这样可以得到一个相对稳定的地基结构。如果要埋设孔管,则需要用较好的过滤材料进行保护。 4、加筋法 因为软土地基土粒常常会发生一些位移现象,这样就会使一些耐拉性比较强的材料埋在地基的土层当中,这样使二者之间产生
7、非常强的摩擦力,在这种高强度摩擦力的作用下,土层就会和地下的工程材料形成一体,尽管二者的稳定性得到了提高,但是他们之间的变形性会大大程度的降低,这时候采取的办法就是应该在软土上铺上一层沙子,然后再在沙子上面铺上工程用的材料,这样就会给沙子的受力有了一定的调节,降低地基的沉降,在很大程度上提高了地基的稳定性。 5、爆炸排淤法 当受到地下水位的影响使软土地基沉降,这种沉降的发生原因主要是地下的淤泥层以及软粘土层由于受到地下水位的降低,就会带走孔洞中的水分,使软土层中的孔压力变小,然后使得有效应力的加大,这样就会导致地基发生明显的下降,解决这种软土地基下降的办法就是采用爆炸排淤法,这种方法就是通过在
8、软土层中放置一些炸药,通过引爆的方式将软土基层表面的淤泥以及一些泥炭等软土的组成成分排除,这样就会使那些较硬的渗水性土层能够很容易的填充进来,加快了土层的固结性,这种方式相对来说是非常明显的,而且用时短,但是由于爆炸的方式会给周围的环境造成一定的影响和危害,而且成本相对比较高,所以不常采用。 结束语 综合上述,针对公路桥涵软土地基进行加固处理的各种技术或多或少都存在一定的局限性、适用性,根据不同的地基条件极其自然环境条件,选择适宜处理方法,对桥涵软土地基进行加固处理,以满足桥涵基础变形极其稳定性要求,是公路桥涵建设必要的工程项目措施。 参考文献 1杜成龙.公路桥涵施工中软土地基施工技术分析J.中国高新技术企业,2012. 2代红雨.公路桥涵施工中软土地基施工技术J.交通世界(建养.机械) ,2012. 3李西峰.谈桥涵工程中软土地基的处置措施J.中华民居(下旬刊) ,2012.