軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用分析
2016-06-06
我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，使得公路橋梁建設(shè)施工工程的規(guī)模不斷擴大，軟土地基施工作為公路橋梁施工中的關(guān)鍵，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著公路橋梁的使用壽命和性能。就目前而言，我國公路橋梁在施工過程中，往往會出現(xiàn)路面開裂以及沉降等問題，導(dǎo)致公路橋梁工程的整體質(zhì)量下降，嚴(yán)重危及到人們的生命財產(chǎn)安全。為了提高公路橋梁工程的質(zhì)量，必須要有效處理軟土地基，提高軟土地基施工的質(zhì)量和水平，從而使公路橋梁的使用性能有所提高[1]。一般來說，軟土地基具有較高的壓縮性、較低的抗剪強度、較小的滲透性以及較大的天然孔隙，并且其穩(wěn)定性能會受大氣環(huán)境的影響，因此在進(jìn)行軟土地基施工時，必須要對這些因素進(jìn)行綜合考慮，確保公路橋梁施工的正常進(jìn)行。
一、公路橋梁施工中軟土地基的影響分析
在公路橋梁施工中，軟土地基往往會在一定程度上影響其壓實度，同時可能導(dǎo)致路面沉降以及硬化現(xiàn)象的出現(xiàn)。
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在公路橋梁施工過程中，建筑材料一般會采用混凝土以及瀝青，但是由于混凝土和瀝青的穩(wěn)定性不強，往往會導(dǎo)致路面開裂和硬化的情況發(fā)生。此外，由于軟土地基不具備較強的堅固性以及穩(wěn)定性，在公路橋梁施工過程中，也會導(dǎo)致路面硬化現(xiàn)象的發(fā)生。
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一般受深層抽汲地下水以及淺層降水的影響，往往會導(dǎo)致水土流失現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而降低軟土地基的強度，致使路面出現(xiàn)沉降問題，這樣會影響公路橋梁的施工質(zhì)量，降低其使用性能和使用壽命。
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一般在軟土地基中，其土層結(jié)構(gòu)包括松散砂、大孔隙泥炭以及松軟土等。在對公路橋梁進(jìn)行施工時，受土層結(jié)構(gòu)的影響，軟土地基往往會出現(xiàn)壓實不到位的現(xiàn)象，影響公路橋梁的穩(wěn)定性[2]。此外，由于軟土地基具有較高的含水量以及較差的滲透性，在對公路橋梁進(jìn)行施工時，如果雨季時間較長，雨水會侵蝕公路橋梁，影響施工的質(zhì)量和進(jìn)度。
二、軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用分析
一般軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在五個方面：一是排水固結(jié)法；二是擠密法；三是表層排水法；四是粉噴樁加固處理法；五是加載法。
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排水固結(jié)法一般是指公路橋梁工程在建造之前，通過基地排水的固結(jié)特性，采用加荷預(yù)壓的方式來增加地基的壓實度，從而有效加固地基的強度。要想促進(jìn)地基的排水固結(jié)，可以將垂直排水柱設(shè)立在粘性土的地基中，以此有效提高抗剪的強度；同時充分利用深層排水固結(jié)以及深層復(fù)合地基加固的方式，確保軟土地基的承載能力得以有效提升[3]。排水固結(jié)法很少單獨使用，往往會與加載法或緩速填土法結(jié)合使用，一般對于泥炭質(zhì)地地基而言，采用排水固結(jié)法時效果較差；對于均質(zhì)粘土地質(zhì)而言，采用排水固結(jié)法時具有良好的效果。
（二）擠密法在公路橋梁施工中的應(yīng)用
在樁孔形成的過程中，采用灰土和土擠密樁法，利用側(cè)向擠壓的作用對樁間土進(jìn)行擠密，并且在對樁孔進(jìn)行分層密實夯填時，可以利用素土或灰土。采用素土進(jìn)行夯填時，一般將其稱為土樁擠密法；采用灰土進(jìn)行夯填時，將其稱為灰土樁擠密法。在對濕陷性黃土以及具有較大厚度的填土地基進(jìn)行處理時，多選用灰土和土樁法。石灰樁法主要是在對成孔進(jìn)行夯實和振密時，利用機械地基和人工地基，灌入一定比例的石灰塊、粉煤灰、爐渣以及火山灰等，使其能夠形成樁體。值得注意的是，由于石灰體含有摻合料，其能夠與生石灰反應(yīng)使得水分發(fā)生變化，導(dǎo)致生石灰體積膨脹而出現(xiàn)堵管情況。砂石樁法主要是采用振動和沖擊的方式，將礫石、卵石、碎石以及砂石填入到軟土地基的成孔中，從而形成大直徑密實砂石樁體。
（三）表層排水法在公路橋梁施工中的應(yīng)用
將添加劑等物質(zhì)加入到表層粘性土里面，能夠有效改善地基的強度特性以及壓縮性能，使地基的穩(wěn)定效果以及填土固結(jié)得以提高。要想保證機械在軟土地基上的正常行走，使填土內(nèi)的水位有效降低，可以將砂墊層敷設(shè)在軟土地基的上部。如果地基土層分布不均勻，將會導(dǎo)致土層局部出現(xiàn)沉降變位以及不均勻側(cè)向變位的現(xiàn)象，要想減小地基局部的沉降和側(cè)向變位，可以充分利用敷墊材料的抗拉力和抗剪力，以此來促進(jìn)地基支撐能力的提升[4]。一般在公路橋梁施工中，施工企業(yè)在進(jìn)行設(shè)計時，往往會以地基表層強度和填土載荷寬度的大小為依據(jù)，對敷墊材料進(jìn)行合理選擇。
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在對公路橋梁進(jìn)行施工時，必須要有效保證施工場地的平整，清除障礙。如果施工場地?zé)o法有效保證機械的正常行走，必須要鋪設(shè)相應(yīng)地砂土和碎石墊層；如果施工場地屬于低洼地帶，則要對其采取回填粘性土的方式。在粉噴樁施工之前，首先要進(jìn)行相應(yīng)地準(zhǔn)備工作，如準(zhǔn)備粉噴樁設(shè)計樁位圖、原地面高程測量數(shù)據(jù)表、土工試驗報告以及施工場地工程地質(zhì)報告等工作。一般在粉噴樁施工工藝中，必須要以設(shè)計的相關(guān)要求為依據(jù)進(jìn)行配比和實測，由試樁來確定各項參數(shù)、提升速度、攪拌速度、鉆進(jìn)速度以及單位時間的噴粉量等。
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加載法主要是在軟土地基沉降之前，有效提高地基的強度以及抗壓性，防止路面沉降。一般地基固結(jié)沉降的方法包括地基增加總壓法、減少間隙水壓提高效應(yīng)力法。其中地基增加總壓法主要是通過填土荷載的方式來進(jìn)行填土；減少間隙水壓提高效應(yīng)力法是充分利用大氣的壓力加載，從而形成固結(jié)大氣壓加載法。如果地基上部和中間含有砂層，可以采用降低地下水法，將鋼板打入施工區(qū)間，起到圍護(hù)的作用，并使地下水位進(jìn)行降低，對周圍環(huán)境不會產(chǎn)生較大的影響[5]。填土加載法會受載荷重量以及自沉?xí)r間的影響，路面鋪裝完之后，該方法能夠有效控制路面殘余的沉降量，一般加載重量過大或是地基的穩(wěn)定性無法保證時，可以將填土加載法與緩速加載法相結(jié)合。此外，在對公路橋梁進(jìn)行施工時，由于無法有效預(yù)測沉降和實踐之間的關(guān)系，必須要全面動態(tài)觀察施工的情況，對預(yù)載后殘余的沉降量進(jìn)行有效確定，預(yù)防地基被破壞。下圖表示的是不同點土壓力與實踐關(guān)系曲線。
圖1：不同點土壓力與實踐關(guān)系曲線示意圖
結(jié)束語：
在公路橋梁實際施工過程中，軟土地基施工是其重要的環(huán)節(jié)，軟土地基施工技術(shù)對公路橋梁施工質(zhì)量有著直接的影響。在公路橋梁施工中，對軟土地基施工技術(shù)加以應(yīng)用時，可以采用排水固結(jié)法、擠密法、表層排水法、粉噴樁加固處理法以及加載法，這樣能夠有效減少路面硬化和沉降的問題，提高軟土地基的強度，增強公路橋梁工程的使用壽命和性能。
參考文獻(xiàn)
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