《道路桥梁工程中软土地基的施工处理技术》
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摘 要：在道路桥梁工程施工中,人们需要对软土地基进行有效的施工处理,提高软土地基的稳定性和安全性,防止出现地基失稳,以确保道路桥梁工程的使用性能.当前,人们要深入分析软土地基的施工处理技术,同时根据具体工程情况对施工步骤进行研究,提高软土地基的施工处理效果,促进我国道路建设事业实现长远发展.
关键词：道路桥梁;软土地基;处理技术
中图分类号：U416.1;U445.55 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2020）02-0098-03
Abstract： In the construction of road and bridge engineering, people need to carry out effective construction treatment on soft ground to improve the stability and safety of soft ground and prevent the instability of the ground to ensure the performance of road and bridge engineering. At present, people need to analyze the construction treatment technology of soft soil foundation in depth, and at the same time, study the construction steps according to the specific project conditions to improve the construction treatment effect of soft soil foundation in order to promote the long-term development of China's road construction cause.
Keywords： road and bridge;soft soil foundation;treatment technology
当前,在道路桥梁工程施工中,软土地基处理还存在一些问题[1-3].在制定软土地基施工方案之前,施工单位并没有全面开展地质勘探作业,导致设计人员和施工人员没有准确掌握施工现场的软土地质情况,可能会导致施工设计方案存在一定偏差.在软土地基处理过程中,部分施工单位因循守旧,没有及时更新施工技术,导致软土地基处理质量与当前经济发展及车辆运输对公路的要求不相符,难以承受日益增加的运输荷载量.在对软土地基进行处理的过程中,没有根据软土地基的具体情况,选择合适的加固处理方式,导致软土地基处理效果不佳,影响道路桥梁的稳定性.
1 软土地基处理原则
在对道路桥梁工程的软土地基进行加固处理的过程中,必须严格按照软土地基施工原则开展作业[4-6],保证软土地基的最终处理效果.
1.1 做好施工准备工作
施工前,施工单位必须做好准备工作,这是确保施工作业顺利进行的关键.为了保证施工准备工作的有效性,要全面勘察施工现场的地质情况,深入施工区域开展勘探作业,同时要收集、整理和分析施工区域周边的道路桥梁工程施工资料、施工区域周边的地质条件资料、水文条件资料.这样才能保证道路桥梁工程设计资料的准确可靠,提高道路桥梁工程设计的科学性和合理性.
1.2 对设计方案进行对比和优化
通过了解和调查软土地区的具体地质情况,设计师可以根据具体资料,合理设计施工方案,提升道路桥梁工程的使用寿命和使用性能.人们要以整体和長远的目光选择设计方案,充分考虑设计方案对工程的整体影响,如建设周期、建设成本[7-9].同时,对设计方案的可行性和合理性进行调查,分析不同方案的施工周期和施工机械设备,明确其优缺点,保证施工质量,最终选择最佳的施工设计方案.
2 软土地基处理技术
2.1 加筋处理技术
通常,加筋处理技术主要使用竹片、柳条、不锈钢带等材料对软土地基进行处理.软土地基的加筋处理工序包括以下几个方面.
一是对砂石垫层、土工格栅层进行同步处理,提高合体土层结构本身的强度和整个软土地基结构的承载负荷.二是在利用加筋处理技术时,为了保证软土地基结构的抗压性能,要选择合适的铺设技术,同时对铺设材料的质量进行严格检查.例如,在铺设土工格栅第一层时,必须对施工原料进行有效处理.而在对软土地基斜坡进行施工时,要控制施工材料的紧密度,防止出现结构形变.三是在对加筋材料进行填充作业时,要制定全面、有效的铺设作业方案,提升软土地基结构的安全性和稳固性.
2.2 强夯处理技术
强夯处理技术主要利用专业的夯实加固机械设备对软土地基中填充材料的密实度进行合理控制,增强软土地基整体结构强度和承载负荷.在应用强夯施工处理技术时,要对以下要点进行严格控制.
强夯作业之前,必须根据软土地基的施工设计要求选择合适的填充材料,同时聘请专业技术人员完成测量放样作业,保证强化处理技术的效果.
在利用强夯处理技术时,要根据从两侧向中间延伸的原则,保证夯实加固处理作业的规范性和标准性.同时,要根据整体的处理效果,对夯实频率进行适当调整,有效确保夯实处理技术的施工质量.
强夯处理技术加固完成后,要对原土地基的承载力强度和稳定性进行测量与验收.如果强夯处理技术的加固效果没有达标,要根据软土地基结构的具体情况重复强夯作业工序,直到软土地基的强度和承载负荷符合道路桥梁工程的设计要求.
2.3 真空堆载联合预压法处理技术
真空堆载联合预压法处理技术的原理是对软土地基施加外荷载,排出基层土体孔隙中的水分,提高土层结构的密度,达到增强软土地基结构安全性和稳固性的目的.施工期间需要从以下方面进行严格控制,保证该技术的应用效果.
首先,要制定完善的软土地基夯实加固方案,确定荷载定额设计和施工工艺.施工期间,必须重视施工观测对整个软土地基施工处理流程的作用.初期开始就要对施工过程中的每一层进行观测,当软土地基填充到设计高度后,要适当调整观测频率.在应用真空堆载联合预压法处理技术时,要制定合理的观测周期,直到整个预压处理技术完成,才能结束施工观测.
其次,要对加荷速率进行合理控制.为了防止堆载负荷过重对土体的局部结构产生不利影响,人们可以通过以下几方面进行加荷速率的控制.一是表层沉降速率（≤20 mm/d）控制加载速率法;二是土体内部侧向位移速率（≤5 mm/d）控制加载速率法;三是利用孔隙水压力系数（≤0.6）控制加荷速率.在确保路基稳定性的前提下,以最优的加荷速率施工,可以创造显著的经济效益.
最后,在应用真空堆载联合预压法处理技术时,顶部面积要大于底部面积,要根据工程实际情况,尽可能加大顶部面积.
2.4 置换土质处理技术
软土地基具有含水量大、复合强度等级低,抗压性能弱等缺点[10-12].如果软土层较薄且是黏性软土,可选择置换土质法进行加固处理.该技术主要利用承载力较高的土壤对施工区域的软土进行置换,提高软土层结构的强度.与其他软土地基加固处理技术相比,置换土质处理技术的施工工序比较简单,一般利用局部爆破和机械挖掘相结合的方式.下面结合某公路工程实例进行说明.
2.4.1 工程概况.该公路项目全长为52.6 km,最高设计时速为80 km/h,路面宽度为30 m,采用双向四车道形式.其中,K13+120～K13+480段处于平原地带,需要设计高架桥.该路段土地类型以农田为主,地基压缩量比较大,其穩定性和承载能力都比较弱.地基土层主要由黏性土、淤泥组成,含水量为38%～52%.因此,要对地基进行有效处理,保证软土地基的稳定性和承载力符合公路桥梁的设计要求.工程施工单位聘请专业技术人员对施工现场进行全面勘察,获取地质结构、地下水文环境以及气候变化等资料,并以勘察结果为标准,对软土地基的承载负荷强度等级进行判断,最终制定科学的软土地基加固处理方案.经试验分析和技术分析,该工程项目决定采用置换土质处理技术.
2.4.2 施工质量控制措施.换填法施工简单,工程施工期间要做好质量控制.一是明确各个阶段的工程质量控制目标,提高加固施工效率和质量.二是招聘专业技术水平较高、综合素质较强的技术人员组织置换土质法施工.同时,要重视对技术人员进行培训,提高技术人员的质量安全责任意识,保证施工人员能够按照相关标准开展施工作业.三是及时清理施工现场的垃圾、杂物并保证平整度,同时要采取有效的排水措施排出基层内的多余水,确保基层表面的处理质量.在对原土体表层进行处理时,要保证地基表面环境满足相关要求.要合理控制淤泥开挖深度,一般控制在2.5～3.5 m,可以使用自卸运输车及时运输挖出的土体.
换填法使用三种换填材料构建人工地基,包含素土、矿渣以及砂石.在施工中,只有将三者充分融合,才能保障人工地基的硬度与密实度.人工地基需要更大的抗剪强度,降低压缩性,将原有缝隙填满,避免工程建设期间出现地基下陷或坍塌.回填土要预留部分空隙,以便有效排水,减少地基水分,增加其强度.地基的含量水变少,冬季土层结块现象也会减少,以免冬季土层强度显著降低.
最后,回填施工期间采用分层填筑、分层碾压的方式对每一层施工质量进行严格控制,保证每一层的压实度,确保其质量符合设计要求.
2.5 高压喷射注浆处理技术
高压喷射注浆处理技术也是道路桥梁工程中对软土地基进行加固处理的主要方式之一,一般在沙尘土、淤泥地基中应用比较广泛.该技术主要利用钻机强制穿透,然后将钢压喷嘴探入软土层深处,确保土地、切割后的水泥充分凝结,形成具有较强稳定性的板结体,达到增强软土地基安全性和承载力的目的.在应用高压喷射注浆处理技术时,人们可以选择高压喷射流切割技术、化学注浆技术,确保注浆加固技术的应用效果.
3 结语
随着我国道路桥梁事业的不断发展,道路桥梁的建设规模不断扩大,施工技术不断改进.我国地域辽阔,不同地区对道路桥梁建设有不同的需求.当前,在道路桥梁建设过程中,部分因素会影响道路桥梁工程的使用性能,特别是一些地区土质比较松软,不良的施工条件增加了建设难度,严重影响施工进度和施工质量.施工人员需要对软土地基进行有效处理,提高软土地基的稳定性和承载力,确保道路桥梁的安全性.其间需要根据道路桥梁的具体工程情况,选择合适的软土地基处理技术,保证软土地基的最终处理效果.这就需要相关工作人员详细勘测软土地区地质情况及周围施工环境,利用先进的施工技术和施工机械,提高软土地基的加固质量,延长道路使用寿命,保障道路安全,夯实我国社会经济发展的物质基础.
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桥梁工程和软土地基引用文献:
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