路橋工程施工中軟土地基的處理
關(guān)鍵詞:市政路橋,軟土地基,處理策略
一、我國目前的市政路橋工程施工中軟土地基的特征
所謂的軟土地基,其實就是指,壓縮性比較高,含水量比較大,抗剪程度比較強,透水性比較高,承載的能力比較大的流塑狀態(tài)下的一種飽和粘土。而且其一般由以下幾部分構(gòu)造:1粉土和一些粘土的細小微粒物;2松軟土;3泥炭;4有機物的土質(zhì);5松散砂。
另外對于軟土地的發(fā)布,主要有2個地域:1.靠近沿海地帶的。究其原因,主要是因為,這些地區(qū)經(jīng)常受到潮汐的影響,從而導(dǎo)致地下水位較高,這也是導(dǎo)致這些地區(qū)的軟土主要是以細粉沙層為主的原因,除了含有這個之外,還含有有機地質(zhì);2.主要是在水塘、盆地,地形比較平坦的地方,主要是因為這些地帶具有成因和厚度不一樣的近代沉積軟土。而且這些近代沉積軟土,除了具有粉性的或者重粘性的顆粒外,還具有有機地質(zhì)。軟土地基就有如下特點:1軟土的地基的強度比較大。2變形比較大。3團結(jié)在一起比較慢。
二、軟土地基對于路橋工程的危害
軟土地基公路,一般在橋涵構(gòu)造物和高路堤的地段最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題,比如橋頭路堤處出現(xiàn)的大幅度沉降現(xiàn)象,容易在路橋的過渡段形成一道門坎,產(chǎn)生跳車的現(xiàn)象,不僅影響了行車的舒適性,更會對行車安全造成一定的影響,這種現(xiàn)象在高速公路中十分常見。橋頭高路堤還會引起滑移的現(xiàn)象,如果沒有對這些因素進行充分考慮以及合理的處理,則可能會造成橋梁的開裂甚至是折斷,影響橋梁的正常使用。另外,高路地段產(chǎn)生的不均勻沉降等現(xiàn)象,如果沒有得到有效的處理,也會對路面質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,甚至?xí)绊懙街車慕ㄖ锖途用竦纳畎踩?/p>
如果對于已知是軟土地基的處理不夠科學(xué),或者是未對路基進行處理,則容易造成路堤失穩(wěn),對于路基周圍的建筑物也會產(chǎn)生一定的影響。有的單位在進行施工設(shè)計時,沒有對軟土地基給予足夠的重視,針對軟土地基對樁基礎(chǔ)承載力產(chǎn)生的影響沒有進行詳細的分析,不恰當(dāng)?shù)奶钔潦沟玫鼗鶎?gòu)造物產(chǎn)生一定的摩阻力和縱向的推擠作用,容易引起路橋工程中橋臺的變位甚至是損害。建筑在軟土地基上的橋臺,容易受到臺背填土引起軟土層發(fā)生沉降,而對橋臺和樁基礎(chǔ)產(chǎn)生一定的反作用,造成橋墩的破壞。
三、市政路橋工程中的軟土地基的處理
近年來,城市建設(shè)的速度逐漸加快,市政路橋工程的數(shù)量也在逐漸的增多,根據(jù)相關(guān)的設(shè)計要求和標(biāo)準(zhǔn),對路橋工程的施工進行科學(xué)的設(shè)計,其重點在于對軟土地基的處理,其中主要的處理策略如下:
1.嚴(yán)格控制地質(zhì)勘察、設(shè)計及施工質(zhì)量
軟土地基具有復(fù)雜的地質(zhì)條件,在施工的設(shè)計階段,必須要對施工現(xiàn)場的土質(zhì)進行詳細的勘察,對土質(zhì)進行詳細的了解。通常情況下,地質(zhì)勘察都是通過鉆孔的方式來進行的,因此有可能會存在對軟土地基的錯誤判斷,在基礎(chǔ)工程施工階段才能夠發(fā)現(xiàn)軟土地基的存在,如果發(fā)生這種情況,就要將情況及時、真實的反應(yīng)到設(shè)計單位和地質(zhì)勘察單位,對軟土地基的具體分布范圍和情況做出詳細的判斷,并且提出處理方案。方案的設(shè)計不僅要符合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,而且要對路橋工程的基礎(chǔ)設(shè)計進行詳細的設(shè)計。首先就需要根據(jù)地質(zhì)勘察報告中的軟土地基情況,設(shè)計科學(xué)的處理方案。如果軟土比較淺,可以將路橋的基礎(chǔ)深度設(shè)計在軟土層以下,這樣就不需要對軟土地基進行處理。而如果軟土層較深,則其處理過程相對較為繁瑣,而且會造成工程施工成本的增加,可以通過混凝土灌注樁作為路橋工程的基礎(chǔ)。在對軟土地基進行處理時,要確保其使用材料的數(shù)量和質(zhì)量都能夠符合工程施工要求,進場的材料要有合格的質(zhì)量證書。同時,確保各項機械設(shè)備的使用要滿足施工的要求。在工程施工過程中,要嚴(yán)格遵守相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),確保工程質(zhì)量得到有效的保證。對于軟土地基進行處理時,要對其填土率進行有效的控制,避免產(chǎn)生路堤滑移或者是其他的意外。
2.軟土地基的表層處理辦法
表層處理主要適用于對較淺的軟土地基進行處理,主要通過排水、敷設(shè)等方式對路基進行處理,使其各項指標(biāo)達到工程施工的要求。表層處理方法主要包括以下幾種:
(1)表層排水法:在地層表面開挖溝槽,使地表水能夠順利的排除。同時,為了使溝槽發(fā)揮出盲溝的作用,一般可以使用透水性較好的碎石進行回填。
(2)砂墊層法。如果軟土地基表面土層不厚,一般可以選擇敷墊0.5-1.2m厚度的砂墊層,這樣則能夠?qū)浲翆悠鸬揭欢ǖ墓探Y(jié)作用,通過砂墊層也能夠起到一定的排水作用。
。3)敷墊材料法。這里可以使用化纖無紡布、玻璃纖維隔柵等材料自身所具有的抗壓和抗剪力,使來自地面的填土荷載變得均勻分布,減少對地基局部產(chǎn)生過大的壓力,避免不均勻沉降的發(fā)生,從而使地基的承載能力有效的增強。
。4)添加劑法。如果軟土地基的表面含有大量的粘性土質(zhì),則應(yīng)當(dāng)摻加一定量的熟石灰、水泥等外用添加劑,這樣能夠使土壤的含水量大大的降低,形成較強的團粒效果。通過添加劑的使用,也能夠使土質(zhì)隨著添加劑的凝結(jié)而產(chǎn)生化學(xué)性固結(jié),從而使原本的粘土成分發(fā)生一定的變化,進而保持土質(zhì)的穩(wěn)定。
3.深層排水固結(jié)法
排水固結(jié)法通常是在路橋工程施工之前,對路基進行加荷預(yù)壓,從而使地基能夠提前完成固結(jié)的過程,這種加固方法的主要原理在于使軟土地基提前完成固結(jié)沉降的過程,進而保證施工的順利進行。
排水固結(jié)法一般對于淤泥質(zhì)軟土地基和黏性土地基有著很好的處理效果,對于路床處理深度大于5.0m的深層軟土地基,采用深層排水固結(jié)或通過深層復(fù)合地基加固進行處理,可以達到提高地基承載能力。排水固結(jié)系統(tǒng)一般由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)組成,需要首先在地基土中設(shè)置水平排水墊層和豎向排水體,以改變地基排水邊界條件、縮短排水距離、加快排水速度。然后,采取加壓措施,使地基土產(chǎn)生壓縮,完成地基的固結(jié)沉降。
4.擠密法
。1)灰土擠密樁法。通過對成樁孔時的側(cè)向擠壓作用,將樁孔利用繪圖封層進行夯實,灰土擠密樁具有就地取材的特點,其一般適用于厚度較大的軟土地基,同時在濕陷性黃土地區(qū)也有著廣泛的運用。
。2)砂石樁法。砂石樁法主要是利用砂石、礫石等材料填入到地基中的成孔中并且進行擠壓,使其形成穩(wěn)固性較強的大體積的砂石樁體。
5.化學(xué)加固法
(1)硅化加固法。通過打入帶孔的金屬灌注管,在一定的壓力下,將硅酸鈉(俗稱水玻璃)溶液注入土中,或?qū)⒐杷徕c及氯化鈣兩種溶液先后分別注入土中。硅化法可達到的加固半徑與土的滲透系數(shù)、灌注壓力、灌注時間和溶液的粘滯度等有關(guān),一般為0.4~0.7米,可通過單孔灌注試驗確定。
。2)電化學(xué)加固法。電化學(xué)加固法在地基土中打入一定數(shù)量的金屬電極桿,通過電極導(dǎo)入直流電流,使水分從陰極排走,從而使土固結(jié)。用電化學(xué)法加固地基時,主要發(fā)生三個過程:電滲,電滲后土大量脫水并固結(jié);離子交換作用,交換時吸附的鈉、鈣被氫及鋁代替;結(jié)構(gòu)形成過程,由鋁膠形成土粒結(jié)構(gòu),也可采用電流和化學(xué)溶液配合的方法使土加固,即化學(xué)溶液通過帶孔的灌注管網(wǎng)注入土中,通電后溶液隨著水的運動由陽極向陰極擴散,提高加固效果。
四、結(jié)束語
由于不同的地區(qū)有著不同的地質(zhì)情況,因此軟土地基的形成機理也存在著一定的差異性,所以在進行路橋工程施工時,要根據(jù)施工當(dāng)?shù)貙嶋H的土質(zhì)情況,采取有效的處理措施,既要保證軟土地基路段上路橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,也要盡量降低對軟土地基處理的成本,以此促進路橋工程的順利發(fā)展。
參考文獻:
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