探究路桥工程中的软土地基施工策略.doc

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1、探究路桥工程中的软土地基施工策略摘要:对软土地基的处理与施工方法一直是困扰着工程设计与施工的难题。软土是指以水下沉积的软弱粘性土或淤泥为主的地层,有时也夹有少量的腐泥或泥炭层。处理的目的是要提高软弱地基的强度,保证地基的稳定,降低软弱土的压缩性,减少基础的沉降和不均匀沉降。文中主要对公路施工中的软土地基处理的方式方法进行了分析探讨。 关键词:软土地基;路桥工程;施工策略 中图分类号: TU471 文献标识码: A 引言: 软土地基分布在沿海、沿湖、沿江这些水源相对丰沛的经济发达区域, 事实上这部分区域的路桥工程需求量比较大 。软土地基中有以淤泥以及淤泥质的粘土 、粉土 ,泥炭为主要成分的土质层

2、 ,孔隙多含水量大 ,有着很强的可塑性 ,它的特点造成软土地基有着很强的蠕动性 、触变性 ,能够给路桥工程的施工造成诸多问题, 而且在施工中其具体情况的预见性很小, 导致即使之前虽然做了尽可能完善的技术材料准备, 在实施时仍然会碰到新的诸如路堤稳定性差 ,硬壳层遭到损坏等等问题。 因此, 路桥工程软土地基的高效施工仍然是诸多施工单位面临的重要课题。 1 路桥工程面临的软土地基主要问题与施工现状 1.1 主要问题 地基处于路桥工程结构最下层, 也是路桥整体结构的基础 ,其稳定与否直接决定着路桥工程整体结构的安全性与稳定性 。在实际施工过程中 ,软土地基造成的路桥工程破坏问题主要有三个:首先,在软

3、土地基本身结构稳定性差的影响下, 导致建设材料硬化进而使路桥表面硬化不理想 出现沉陷膨胀现象;其次 ,由于路桥工程的路面构成以水泥 、砂、石等小颗粒性材料为主 ,在铺设初期抗水性差 ,在水环境中结构性密实性差 ,刚铺设好的路面易变松散 ;最后, 因软土路基内部结构粘合度小、 稳定性差 ;因此,在其基础上建设的路桥结构面临着非常大的路桥面沉降威胁 ,进而降低路桥工程的安全性。 1.2 施工现状 由于软土地基本身结构性质复杂 、可预见性比较小, 因此在路桥工程的设计与施工中极易出现质量问题 ,比如, 设计阶段的地基勘察工作不够细致、 准确 、以致于没有对软土地基段做出提前施工设计处理 路桥施工中明

4、知该段是软土地基段 ,却没有做相应的技术处理 ,或者只做了一定的软土地基处理, 但工艺有失科学性, 导致路堤稳定性受到威胁, 甚至危机到附近建筑物, 在施工过程中路桥建设堆料放置失当, 没有依照有关规定进行分层填筑、 填土速度过快、 料面碾压失当 “硬壳层”被破坏导致路堤失去应有的稳性定 ,所谓 “硬壳层” 就是位于软土地基之上, 强度比软土结构高的土层, 它具有承重, 扩散应力之用, 如果在施工过程中可以实现有效利用 ,就可以大大缩小软土地基路桥结构工程的投资额度, 当然如果利用不当是无法达到预期效果。 2 路桥工程中软土地基主要施工策略 2.1 加强对设计施工阶段的质量控制工作 软土地基路

5、桥工程中 ,需要做好勘察、 设计施工各个阶段的工程质量控制工作; 首先 ,应对软土地区实际地质信息做现场勘查 ,为相应处理方法的设计与安排提供参考 ,使该路段的施工设计方案更加合理 ,更加切合路桥实际状况; 其次, 路桥施工阶段所准备的建筑用料 ,建筑设备需要在数量上、 质量上 ,规格上都要有充分保证, 以满足建设需求, 施工过程中必须严格按照相关的技术规范以及操作流程开展工作, 为路桥工程提供最基本的质量保证; 最后, 实行完备的监理工作制度 预告配备观测设备 做到实时监督实时记录。 2.2 路桥工程中软土地基表层施工策略 由于软土地基结构稳定性差 ,需要对其表层做排水 ,铺设或是增添材料等

6、处理, 以提升其表面强度 ,来满足路桥机械施工的需求, 具体的表层施工策略有: 排水固结工艺 排水固结工艺是在路桥工程建造前,利用地基排水固结的特性,对路桥工程地基进行加荷预压,使土体提前完成固结沉降,增加地基强度的一种软土地基加固措施。排水固结法适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏性土地基。对于路床处理深度大于 5.0m 的深层软土地基,采用深层排水固结或通过深层复合地基加固进行处理,可以达到提高地基承载能力。排水固结系统由排水系统和加压系统两部分组成,需要首先在地基土中设置水平排水垫层和竖向排水体,以改变地基排水边界条件、缩短排水距离、加快排水速度。然后,采取加压措施,使地基土产生压缩

7、,完成地基的固结沉降。 1.竖向排水体施工 根据沉管工艺的不同,可分为静压沉管法、锤击沉管法、锤击与静压联合沉管法和振动沉管法等。利用水冲成孔工艺,对土质较好且均匀的黏性土地基是适用的,但对土质很软的淤泥,因成孔和灌砂过程中容易缩孔,故难保证砂井的直径。对于夹有粉砂薄层的软土地基,若压力控制不严,冲水成孔时易出现申孔,对地基扰动比较大,应引起注意。 2.水平排水体施工 水平排水体的作用是在预压过程中,作为土体渗流水的快速排除通道,加快土层的排水固结,它与竖向排水体相连,又称为排水砂垫层。砂垫层的砂料宜采用中、粗砂,泥土含量不宜大于 5,严禁砂中混有尖石等尖利硬物。 3.加载系统的施工 排水固结

8、工艺的固结压力主要有三类:路桥工程本身的重量,如桥梁、道路等;外加预压荷载;通过减小地基土的孔隙水压力而增加有效固结压力。 B)砂垫层工艺 对于含水量大而软土层非常薄的软土地基, 其上层可以铺垫一层厚度为 0.51.2m 的砂, 以起到排水的作用, 在具体施工时需注意后期需要用到机械设备 ,须确定机械轮胎带来的接触性压力, 如果地基过软而又需要满足大型施工机械的运行, 要求砂垫层厚度要足够厚, 因此实践中可以与其它工艺结合使用, 另外 ,砂垫摊铺时应当设放样板 以保证粉土铺洒均匀。 C)铺垫材料工艺 对于土层不均匀的软土地基来说 ,因其有出现局部不均匀沉降以及侧向变位的可能性 所以有必要在地基

9、上铺垫一些化纤无纺布 、土工布 、玻璃纤维格栅等材料, 以这些材料本身的抗剪, 抗拉性能达到增强地基稳定性 ,增强其荷载能力, 保证施工机械的正常安全通行。 D)添加剂工艺 对于表层为粘性土的软土地基可以向其中添加生石灰、 熟石灰、 水泥等添加剂以起到降低地基含水率, 增强土壤的固结程度, 改善粘土性质, 提高土体稳定性的作用, 提升地基刚度 ,确保大型施工机械正常安全通行。 E)化学加固工艺 利用胶结剂、加固剂或化学溶液,通过压力灌注或搅拌混合等方法,将土颗粒胶结起来,从而使地基得到加固的方法称为化学加固法。这类方法可用于基础施工以前或施工期间的地基处理,也可在结构物投入使用后作为补强措施。

10、按施工工艺不同,化学加固法可分为灌浆法、高压喷射注浆法和深层搅拌法三种施工方法。前两种施工方法一般作为后期加固处理,而深层搅拌法在目前施工期作为深层地基处理用得较为普遍。2.3 路桥工程中软土地基粉喷桩加固处理策略 在对稳定性差的软土地基进行粉喷桩施工之前, 需要提前收集好诸如路桥施工地的地质信息土工试验信息、 粉喷桩设计桩位图, 原地面高程数据信息等各项资料, 还要采取回填粘性土, 铺设砂土垫层等措施来保证场地的平整度和稳定性, 准备安装好所需的施工机械 ,在具体的施工过程中 ,应当注意做好钻机下钻深度 喷粉高程及停灰面的控制工作 以保证粉喷桩的长度, 注意对粉喷桩成桩直径, 搅拌程度的定时

11、检查, 对所用钻头做定期核查 ,保证钻头真径磨耗量不超过。 2.4 路桥工程中软土地基沉降处理策略 地基沉降是软土地基工程施工期常见的问题也是对路桥工程整体结构的稳定性、 可靠性、 安全性破坏力很强的因素, 在路桥工程的施工阶段相关单位可以在结合工程实际情况 通过填补铺垫 、管桩 、石灰等工艺对地基沉降现象做出相应处理在运用石灰工艺时, 相关的工作人员必须依照标准流程进行施工, 先彻底清除坑内积水, 然后向坑中填入生石灰 深度为坑深的三分之一, 接下来再展开回填碾压 ,全部过程结束后, 才能确保软土地基不同层面结构间的紧密, 可增强地基的抗震抗裂功能。 在运用管桩工艺时, 相关工作人员须在结合

12、预应力管桩工艺处理办法的基础上, 依照具体的施工标准, 处理填土高度比较大的软土地基沉降问题而运用铺垫工艺时, 在软土地基表面做一个过渡沙层 ,保持路基排水性的同时 ,也可增强路基表面的负荷度。 以上是路桥工程中软土地基的施工处理策略操作方便 、技术难度不大、 适合独立运用 也适于多种综合 ,当然如果选择失当, 也可能导致工程返工或者给路桥工程埋下质量隐患 设计 ,施工以及方法的选择都必须根据地基的地质情况做出正确处理, 方可保证工程质量 工期缩短, 节省工程预算的效果。 四、结论 综上所述,路桥工程中每一种软土路基的施工方法均有其针对性、适用范围以及局限性,必须根据具体条件选择符合设计要求的软土路基处理方法,才能取得理想的效果。今后我们要在施工过程中认真总结经验,不断摸索出具有针对性的施工方法,不仅能够达到工期和效益双赢的局面,还能保证路桥施工达到理想的质量效果。 参考文献 1 刘加良. 路桥工程软土地基施工技术分析J. 中国电子商务,2010 ,(6): 339-340. 2 陈晓霞. 探究路桥工程中的软土地基施工策略 J. 商品与质量-建筑与发展 ,2011 ,(6): 40-41.

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