道路橋梁軟土地基施工技術(shù)的運用解析
2016-06-06
1 軟土地基對路面的破壞
軟土地基是道路橋梁施工的一個難點。軟土地基主要是由粘土和粉土等一些細微顆粒含量較多的松軟土、松散砂、大孔隙泥炭、有機質(zhì)土等土層構(gòu)成。軟體地基具有固結(jié)慢、變形大、強度低的特點。由于軟土地基的含水量比較大，影響道路橋梁施工的壓實要求和技術(shù)標準。
2 施工過程中的質(zhì)量控制
地基施工過程中，可以控制幾個關(guān)鍵的參考指標提高施工質(zhì)量，有效地解決軟土地基的質(zhì)量問題：
1）自然土。軟土地基的基本構(gòu)成是自然土，它的土質(zhì)情況決定了地基上層的密實度。施工前，應該對自然土進行試驗，分析自然土的顆粒狀況。顆粒越細的自然土，回彈模量越低，越符合路基的使用要求。
2）含水量。路基填土材料的含水量要處在規(guī)范要求范圍內(nèi)，避免由于水分的蒸發(fā)導致路基的收縮，出現(xiàn)裂縫。施工現(xiàn)場的負責人要協(xié)同技術(shù)人員嚴格控制路基填料的含水量，如果含水量超標，要晾曬后使用。同時，施工階段要盡量避免暴曬和雨淋，嚴禁水泥、石、砂的含水量增多；
3）密實度。軟土地基上鋪設路基是保證路基質(zhì)量的關(guān)鍵，密實度可以反映路基各個層面的壓實狀態(tài)，判斷出該路基層是否符合規(guī)范要求。路基施工階段，施工人員要嚴格檢測路基的穩(wěn)定性、強度、耐久性，確保路基密實度得到保證。
3 軟土地基的施工技術(shù)重點
施工單位及時采取有效的技術(shù)方案處理施工過程中的問題才能保證路基的穩(wěn)定。軟土地基作為路基的地基層，不僅影響施工的順利進行，也決定了道路的使用性能。針對其存在的硬化、侵蝕、離析等問題，施工單位應該注意以下幾點：
1）合理確定配合比。試驗工程師要通過一系列的實驗分析軟土地基的強度、穩(wěn)定性等，確定合理的摻料配合比，避免地基鼓脹、裂縫、坑陷等問題。
2）高效的排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)。施工單位應該保證排水系統(tǒng)的通暢，及時將地基的水引出，促進地基排水固結(jié)的加快。同時，利用加壓系統(tǒng)對土體施加荷載，提前完成沉降固結(jié)。比如，在地基土中設置豎向排水體和水平排水墊層，以縮短排水距離、改變地基排水邊界條件、加快排水速度，然后進行加載，提高固結(jié)速度；
3）沉降處理技術(shù)。軟土地基施工過程中，地基沉降現(xiàn)象頻繁發(fā)生，破壞了路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。施工單位應該采取新的技術(shù)方案從不同的方面處理沉降現(xiàn)象。目前，處理沉降的常用技術(shù)有石灰技術(shù)、管樁技術(shù)、鋪墊技術(shù)、填補技術(shù)等，施工人員要根據(jù)施工的具體環(huán)境和施工條件合理選擇：（1）石灰技術(shù)。作業(yè)人員運用該技術(shù)時要按照標準流程操作，采用人工或機械將軟土清除，填放生石灰（達坑深度的 1/3），進行回填碾壓。生石灰具有吸濕性，可以加強軟土地基層面的密實度，增強抗裂、抗震性能；（2）管樁技術(shù)。對于軟土厚度較大的區(qū)域，為了避免填土高度太大可以選用這種技術(shù)。這種技術(shù)需要結(jié)合預應力管樁方法，操作時，要按照路橋工程的相關(guān)施工規(guī)范進行。此外，要選擇與軟土地基相適應的管樁結(jié)構(gòu)；（3）鋪墊技術(shù)。該技術(shù)主要是利用一個砂層處理過渡段的軟基，還可以提高路基的排水性能。填土施工時，軟土路面的負荷會逐漸變大，路基內(nèi)材料由于荷載的壓力，材料緊密性加強，顯著提高了軟土地基的強度；（4）養(yǎng)護技術(shù)?？茖W的養(yǎng)護方案有助于軟土地基的強度發(fā)展，促進施工作業(yè)的順利進行。施工項目組應該安排專業(yè)人員參與養(yǎng)護工作，確保養(yǎng)護環(huán)節(jié)中的操作符合相關(guān)規(guī)范，保證工程質(zhì)量。
4 軟土地基施工技術(shù)的應用分析
1） 表層排水法
在表層粘性土里面加入添加劑等物質(zhì)，提高了填土固結(jié)和穩(wěn)定效果，同時改善了地基的壓縮性能和強度特性。軟土地基敷墊砂墊層在地基上部軟土層含水量大和土層較薄的時候，因為砂墊層有上部排水層的功效，同時砂墊層也是填土內(nèi)地下排水層，可以很好地降低填土內(nèi)水位，給施工機械提供了很好的通行條件。當?shù)鼗耐翆臃植疾痪鶆虻臅r候就會導致土層局部不均勻側(cè)向和沉降變位，當出現(xiàn)這些現(xiàn)象時，就要利用敷墊材料的抗剪力和抗拉力減小地基局部的側(cè)向和沉降變位，增加施工機械通行的同時可以提高地基支撐能力。施工企業(yè)工程的設計會依據(jù)填土載荷的寬度大小、地基表層強度來選擇比較適合的敷墊材料。
2）粉噴樁加固處理法
清除障礙，保持場地的平整，當施工的場地不能滿足機械行走要求的時候就要鋪設碎石和砂土墊層；對于低洼的施工場地就要采用回填粘性土的方法。在進行粉噴樁施工之前要準備施工場地工程地質(zhì)報告、土工試驗報告、原地面高程測量資料和數(shù)據(jù)表、粉噴樁設計樁位圖等。粉噴樁施工工藝都是根據(jù)設計的要求實測和配比進行的，同時各項的參數(shù)也都是由試樁確定的，通過試樁可以確定攪拌速度、單位時間的噴粉量、鉆進速度、提升速度等。
3） 排水固結(jié)法
排水固結(jié)法是利用地基排水的固結(jié)特性，在道路橋梁工程建造之前，對地基進行加荷預壓，使地基強度加固的有效措施。為了促進地基排水固結(jié)，要在粘性土地基中設立垂直排水柱，從而增加了抗剪強度，通過深層復合地基加固和采用深層排水固結(jié)可以提高軟土地基的承載能力。排水固結(jié)法多數(shù)都和緩速填土法或加載法共同使用，一般很少單獨使用。排水固結(jié)法對于泥炭質(zhì)地地基的效果稍差、均質(zhì)粘土地質(zhì)的效果最好。
4） 加載法
加載法預先促進軟土地基的沉降，增加了地基的強度，防止填土路面沉降被破壞。地基固結(jié)沉降的方法主要是減少間隙水壓提高效應力法和地基增加總壓法。減少間隙水壓提高效應力法是依靠大氣的壓力加載促進固結(jié)大氣壓加載法，地基增加總壓法是利用填土荷載式填土加載法。降低地下水法適用在上部和中間有砂層的地基，要在施工區(qū)間打入鋼板來圍護，這樣能降低地下水位，同時也不會影響周圍的環(huán)境。填土加載法和自沉時間、載荷重量都是有必然聯(lián)系的，其目的是路面鋪裝完殘余的沉降量得到控制，當難以保證地基穩(wěn)定和加載重量過大的時候應該考慮與緩速加載法結(jié)合使用。在施工的過程中要進行全面動態(tài)觀測，因為沉降和實踐關(guān)系難以預測，必須要確定預載后殘余的沉降量，防止地基被破壞。
5） 擠密法
土和灰土擠密樁法是利用在形成樁孔過程中側(cè)向擠壓作用擠密樁間土，然后將樁孔用灰土或素土分層密實夯填。用灰土夯填被稱為灰土樁擠密法，用素土夯填被稱為土樁擠密法。灰土和土樁法多數(shù)用于處理厚度比較大的填土地基和濕陷性黃土，因為灰土和土樁法都具有就地取材、深層擠密和原位處理的特點。石灰樁法采用人工地基和機械地基成孔灌入一定比例的火山灰、爐渣、粉煤灰或石灰塊等進行夯實和振密形成樁體，石灰體含有的摻合料和生石灰拌合之后水分發(fā)生反應，導致生石灰體積膨脹，這個時候就容易發(fā)生堵管的現(xiàn)象。砂石樁法是利用沖擊和振動的方式在軟土地基中成孔填入砂、碎石、卵石、礫石等材料，砂石樁法是形成大直徑密實砂石樁體的軟土地基處理方法。
結(jié)束語
軟土地基對道路路基的穩(wěn)定影響很大，道路橋梁的壽命和質(zhì)量是由軟土地基施工質(zhì)量的優(yōu)劣決定的。在道路橋梁施工的過程中，應該根據(jù)實際情況，確定合理的施工方法，雖然每種方法都有其自身的局限性，但是只要是符合設計要求，本著節(jié)約成本而收到良好效果的原則，就可以采取此施工方案。另外，我國應該加大力度研究道路橋梁軟土地基的施工工藝和措施，提高道路的穩(wěn)定性和安全性，減少工程事故的發(fā)生。
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