公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)研究
2016-06-06
0 引言
公路橋梁軟土地基具有較高壓縮性、較高含水量、較低抗剪強(qiáng)度、較小滲透性、較大天然空隙等基本特征，軟工地基在很大程度上影響公路橋梁工程的施工質(zhì)量[1]。因此，公路橋梁實(shí)際施工過程中應(yīng)該將軟土地基全面處理，確保施工道路的性能得到增強(qiáng)，倘若沒有正確的處理軟土地基則會導(dǎo)致路基沉降較大、路面開裂、基路面出現(xiàn)較小橫坡、不穩(wěn)定路堤等質(zhì)量缺陷，因此完善公路橋梁軟土地基施工技術(shù)對提高公路橋梁路面施工質(zhì)量有著非常重要的作用。
1 公路橋梁軟土地基施工特征
1.1 具有較高含水量
軟土地基中較為明顯的特征是有著較高的含水量，天然軟土有著大概35%～75%左右的含水量，與普通地基的含水量有一定的差距。有部分軟土在實(shí)際的施工中以流動狀態(tài)呈現(xiàn)，在很大程度上影響公路橋梁的施工。所以，公路橋梁實(shí)際的施工中應(yīng)該通過針對性的對策對含水量高的軟土地基進(jìn)行技術(shù)處理。
1.2 較大壓縮性
通常情況下，軟土地基有著大概0.5MPa～1.0MPa的壓縮系數(shù)，該類土壓縮沉降量大，排水固結(jié)緩慢，地基穩(wěn)定性差。在軟粘土結(jié)構(gòu)中通常會存在未完全固結(jié)土以及正常固結(jié)土類型，任何一種軟粘土結(jié)構(gòu)都會在很大程度上影響公路橋梁的施工。
1.3 較小滲透性
由于軟土有著較慢的固結(jié)速率，相對于薄砂層的粘土來說，軟土有著較慢的固結(jié)速率，其主要是因?yàn)槭艿綕B透系數(shù)的影響。通常情況下，均質(zhì)粘土的滲透系數(shù)均在0.00000001～0.0000001cm/s的范圍內(nèi)。所以，一旦均質(zhì)粘土受到荷載的影響時(shí)，則會有較低的強(qiáng)度以及較慢的固結(jié)速度，要想提高有一定的難度。倘若土壤中含有有機(jī)質(zhì)的含量處于較大的狀態(tài)時(shí)，則會出現(xiàn)氣泡等情況，容易導(dǎo)致排水道堵塞，軟土結(jié)構(gòu)的滲透性降低。
1.4 較低抗剪度
軟土地基在快剪的前提下大概有10KPa的粘聚力，通常有著0°～5°的摩擦角。內(nèi)摩擦角處于固結(jié)快剪狀態(tài)下時(shí)角度在15°～20°范圍內(nèi)，在粘聚力的基礎(chǔ)上，其與快剪有著較大的差別[2]。軟土地基抗剪強(qiáng)度在很大程度上受到排水條件的影響。所以，要想促進(jìn)軟土地基在實(shí)際建設(shè)時(shí)抗剪強(qiáng)度明顯提高，則需要確保土層的排水性處于良好的范圍內(nèi)。另外，由于逐漸增加公路橋梁工程的深度，軟土地基在實(shí)際施工中強(qiáng)度也有所加大。通常情況下，抗剪強(qiáng)度在10m的區(qū)域內(nèi)時(shí)，其大概有著5KPa～10KPa左右的強(qiáng)度，逐漸增加深度時(shí)，抗剪強(qiáng)度也會以1KPa～2KPa的強(qiáng)度進(jìn)行增加。
2 公路橋梁施工中軟土地基的施工技術(shù)
2.1 表層排水法
將添加劑等物質(zhì)加入到表層粘性土中，能夠促進(jìn)填土穩(wěn)定效果、固結(jié)性得到明顯提高，并且使地基強(qiáng)度特性、壓縮性能得到有效改善。如地基軟土層中沙墊層處于土層較薄或者含水量較大的狀態(tài)時(shí)，填土內(nèi)地下排水層是主要的沙墊層，能夠在最大程度上促進(jìn)填土內(nèi)水位得到降低，給施工機(jī)械通行條件處于良好范圍內(nèi)奠定基礎(chǔ)[3]。一旦地基土層沒有均勻的分布，則會造成部分土層出現(xiàn)沉降變位或者側(cè)向變位等情況。另外，在進(jìn)行公路橋梁施工的設(shè)計(jì)中，應(yīng)通過分析地基表層強(qiáng)度、寬度大小等數(shù)據(jù)，選擇合適的敷墊材料。
2.2 排水固結(jié)法
排水固結(jié)法主要是以地基排水自身固結(jié)特征作為基礎(chǔ)，通常在進(jìn)行公路橋梁施工時(shí)，加荷預(yù)壓地基，確保能夠有效的提高地基強(qiáng)度。要想使地基排水固結(jié)能力得到有效增強(qiáng)，則應(yīng)該將垂直排水柱設(shè)立在粘性土地基之間，使地基抗剪強(qiáng)度得到明顯增強(qiáng)。采用深層排水固結(jié)以及加固深層復(fù)合地基的方式，都能夠促進(jìn)軟土地基實(shí)際承載力得到明顯提高。通常情況下，緩速填土法、排水固結(jié)法以及加載法可以共同聯(lián)合使用。如泥炭質(zhì)地地基采用排水固結(jié)法進(jìn)行處理，效果相對較差，而均質(zhì)粘土地基采用排水固結(jié)法進(jìn)行處理后則有著較好的施工效果。
2.3 粉噴樁加固處理法
首先應(yīng)該將障礙清除，確保有著平整的施工場地。倘若施工場地與機(jī)械行走施工的需求不相符合時(shí)，則應(yīng)該將沙土墊層、碎石等進(jìn)行鋪設(shè)。如施工場地處于低洼范圍內(nèi)，那么則應(yīng)該通過回填粘性土的施工技術(shù)進(jìn)行處理。在進(jìn)行粉噴樁施工技術(shù)之前，應(yīng)完善設(shè)計(jì)粉噴樁樁位圖、原地面高程數(shù)據(jù)表、原地面高層測量資料、土工試驗(yàn)報(bào)告、施工場地地質(zhì)報(bào)告等，通過分析設(shè)計(jì)要求，通過測量，給予合理配比。而施工中獲得的參數(shù)主要是根據(jù)試樁獲得的數(shù)據(jù)，對提升速度、鉆進(jìn)速度、時(shí)間單位噴粉量、攪拌速度等進(jìn)行確定。
2.4 加載法
軟土地基采用加載法進(jìn)行處理主要是為了使軟土地基沉降情況得到控制，促進(jìn)地基強(qiáng)度增加，避免填土路面由于受到沉降的影響而出現(xiàn)破壞。通常情況下，通過地基增加總壓法以及降低間隙水壓效應(yīng)力的方式進(jìn)行地基固結(jié)沉降處理。一般是地基中間以及上部位置存在砂層時(shí)適合使用地下水法，在施工過程中需要將鋼板打入進(jìn)行圍護(hù)處理，使地下水位得到降低。填土加載法與載荷重量、自沉?xí)r間、固結(jié)層厚和沉降時(shí)間曲線等之間有著較大的聯(lián)系，為了一定程度上控制沉降量，應(yīng)該全方位動態(tài)觀測施工，對預(yù)載后剩余的沉降量給予確定，避免出現(xiàn)破壞地基的情況。
2.5 擠密法
軟土地基中擠密樁法施工技術(shù)，在濕陷性黃土地區(qū)使用較廣，其主要通過在地基中打樁孔后，通過擠壓的方式，將素土、石灰土、砂石等填入樁孔中，然后采用分層密實(shí)夯填。素土擠密法主要是濕陷性黃土，填土地基有著較大的厚度時(shí)采取的處理方法，這種方法在施工時(shí)著原位處理、深層擠密以及就地取材等優(yōu)勢。而石灰土樁法通過將石灰塊、粉煤灰、爐渣、火山灰等按一定比例進(jìn)行混合后，進(jìn)行回填、振密或者夯實(shí)處理。通常情況下，石灰體內(nèi)部生石灰與摻合料相互拌合之后會出來，因?yàn)槠渌残院蜌庥残宰饔?，體積膨脹達(dá)到擠密地基效果。而砂石樁法主要是通過振動、沖擊等方式將砂石、卵石、碎石、砂等材料在軟土地基成孔中填入，從而提高提高地基的承載力和防止砂土振動液化，增大軟弱粘性土的整體穩(wěn)定性。
3 結(jié)論
綜上所述，公路橋梁實(shí)際的施工中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際情況，通過針對性的施工技術(shù)進(jìn)行處理，處理工程軟土地基，給路基穩(wěn)定性提供保障，促進(jìn)公路橋梁建設(shè)的效益得到明顯提高。
參考文獻(xiàn)
[1]王森毅.試論公路路基壓實(shí)度的施工技術(shù)[J].價(jià)值工程，2011，7（21）：192-193.
[2]師青貴.對公路路基施工的技術(shù)分析[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011，7（7）：688-689.
[3]劉青.公路建設(shè)中橋梁軟土地基的處理方法[J].科技致富向?qū)В?012，9（24）：266-267.
