柴杜飛
摘 要:隨近年來,我國各個地區(qū)的公路橋梁建設(shè)步伐加快。在修建公路和橋梁時,經(jīng)常會遇到軟土地基,而軟土地基不僅會損害高速公路橋梁的質(zhì)量,還會危害行車安全。因此,人們需要高度重視軟土地基,認(rèn)真研究軟土地基的施工技術(shù)。本文詳細(xì)討論了高速公路橋梁施工中軟土地基的施工技術(shù)。
關(guān)鍵詞:公路橋梁施工;軟土地基施工;軟土地基
0 前言
軟土地基是指包含大量細(xì)顆粒的疏松沙土,有機(jī)土和軟土的土壤層。它的承載能力低,水滲透性差,水含量高,變形大,凝固速度慢和飽和,相對而言,壓實度通常較低。由于軟土地基厚度的不均勻分布和載荷的嚴(yán)重偏心,即使沉降面積較大,也顯示出較大的沉降差異,并且損壞了上述結(jié)構(gòu)。如果在公路橋梁工程的軟土地基施工期間,軟土地基的沉積不均勻,會嚴(yán)重?fù)p壞公路和橋梁的結(jié)構(gòu)。
1 高速公路橋梁施工中軟土地基特性分析
1.1 高濕度
與普通土壤相比,軟土的水分含量極高,高達(dá)71%。由于其超高的含水量,像水一樣的軟土可以自由流動。因此,在施工過程中,員工可以輕松分辨出軟土地基并及時處理。但是,建造公路橋梁的過程不能在柔軟的地面上進(jìn)行。如果不能及時發(fā)現(xiàn)和鞏固軟土的存在,將不可避免地危及施工人員和整個項目的安全[1]。
1.2 強(qiáng)大的可壓縮性
在正常情況下,液體極限與軟基礎(chǔ)的可壓縮性之間存在正相關(guān)關(guān)系。隨著液體極限的增加,壓縮系數(shù)和最大值也可以增加到1.1 MPa。但是,應(yīng)該指出的是,由于我國土壤條件復(fù)雜,公路和橋梁建設(shè)項目所處的軟土中粘土的固化程度并不相同。
1.3 滲透不良
由于黏土中含有沙子,因此黏土凝固成塊的速度比軟黏土快。主要原因是軟粘土本身是滲透性極差的粘土。即使外部壓力很高,也不能有效地提高土壤在軟土中凝固成塊的速度。例如,如果情況不理想,則軟土中有機(jī)物的含量相對較大,排水通道將被堵塞。氣泡阻止了有機(jī)物的功能,從而進(jìn)一步降低了軟土的滲透性。
1.4 低剪切強(qiáng)度
盡管軟質(zhì)粘土和粘土具有許多不同的特性,但就剪切強(qiáng)度性能而言,兩者之間沒有實質(zhì)性差異。如果土壤的軟土地基的抗剪強(qiáng)度較差,則路基的排水能力會大大降低,這不利于提高工程的整體質(zhì)量??紤]到這一點,高速公路橋梁承包商應(yīng)采取必要的措施,專門提高軟土地基的抗剪強(qiáng)度。減少將來在使用地基期間發(fā)生危險事故的頻率。
2 軟土地基在公路橋梁建設(shè)中的重要性及現(xiàn)狀
2.1 重要性
可以從以下三個角度分析軟土地基在高速公路橋梁建設(shè)中的重要性。首先,軟土地基對高速公路橋梁的壓實度有直接影響,這主要是由于路基中的材料所致。軟土的土壤結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)受到影響。在實際結(jié)構(gòu)中沒有壓實,并且難以確保最終的高速公路橋梁的穩(wěn)定性。同時,軟土地基還具有高含水量和低滲透性的特性。如果濕度過高,將直接影響道路和橋梁的施工質(zhì)量。其次,它會導(dǎo)致建筑物沉降。軟土地基中的水分含量較高,使其更容易受到土壤侵蝕,最終導(dǎo)致軟土地基的沉降,這直接影響了大面積公路橋梁的沉降。此時,高速公路橋梁的服務(wù)性能和使用壽命也會受到負(fù)面影響。第三,道路硬化問題[2]。用于公路橋梁施工的材料是瀝青和混凝土,但是這兩種材料的穩(wěn)定性相對較差。還存在軟土地基中穩(wěn)定性差的問題,這會導(dǎo)致公路橋梁路面硬化。
2.2 我國公路橋梁建設(shè)中軟土地基的建設(shè)現(xiàn)狀
所謂的“軟土地基”是指一些土壤層,如疏松的沙土,有機(jī)土和軟土。這些顆粒的透水性差,承載力低,并具有一定的飽和狀態(tài)。對于軟土層,由于厚度分布不均勻,載荷顯得偏心。即使有大面積的沉降,沉降差異也會更加明顯,并嚴(yán)重?fù)p害建筑物的功能。在建造高速公路橋梁時,如果由于沉降而傾斜,則其使用功能將受到嚴(yán)重影響。因此,為了有效地確保高速公路橋梁的使用壽命和施工質(zhì)量,結(jié)構(gòu)單元必須首先找出沉降的原因。然后采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣碛行У亟鉀Q和解決該問題。如果建筑物具有較大的沉降面積,則主要是由于深層抽取的地下水和淺層降雨造成的。為了確保在建造高速公路橋梁時可以有效地處理軟土地基,必須采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣砀纳茐簩嵭Ч?。如果在施工過程中經(jīng)常下雨天,則處理軟土地基的難度會大大增加。
3 高速公路橋梁施工中軟土地基的施工技術(shù)
3.1 測量與設(shè)計
大量的技術(shù)實例表明,科學(xué)合理的勘測和規(guī)劃是公路橋梁建設(shè)的前提和基礎(chǔ)。在開始施工之前,測量師必須根據(jù)項目的實際情況以及周圍的地質(zhì)和水文條件對軟土地基的施工狀況進(jìn)行全面調(diào)查??梢约僭O(shè)以下方面:
(1)專業(yè)測量師應(yīng)根據(jù)特定的地質(zhì)條件,對高速公路和橋梁上的軟土基礎(chǔ)施工進(jìn)行全面的調(diào)查。根據(jù)調(diào)查結(jié)果制定適當(dāng)?shù)氖┕び媱?,以確保軟土基礎(chǔ)的有效和安全施工[3]。
(2)充分考慮高速公路和橋梁軟土地基的特性和施工條件,為它們制定合適的施工標(biāo)準(zhǔn),以滿足施工要求,并為軟土地基的施工提供指導(dǎo)原則。
(3)在具體的施工計劃制定中,必須充分考慮路橋基礎(chǔ)各方面的影響,并在現(xiàn)場檢查施工機(jī)械,設(shè)備,材料等,以確保建設(shè)。
(4)在建造軟土地基時,必須遵循處理和檢查的原則。在完成軟地板地基的第一層處理后,必須進(jìn)行測試和檢查,并且只有在達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行第二層的施工。嚴(yán)格控制回填時間和回填土質(zhì)量,在很大程度上保證了基礎(chǔ)施工的質(zhì)量,避免了不必要的技術(shù)等級事故,這些事故導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失和潛在的安全隱患。
3.2 減少淺水層的含水量,提高地基的壓實度
軟土地基的壓實程度直接影響高速公路橋梁的最終利用性能。為了提高軟土地基的壓實度,最有效的方法是減少淺水層的含水量,從而提高軟土地基的穩(wěn)定性。在目前的情況下,減少淺水層含水量的主要方法是在土壤表面添加一種固結(jié)劑,不僅可以有效固結(jié)土壤,還可以促進(jìn)地下排水。另外,路基下落并導(dǎo)致地面軟基礎(chǔ)的基本結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。此時,為了確保不影響公路橋梁的質(zhì)量,有必要采取適當(dāng)?shù)膶Σ邅斫鉀Q該問題。
3.3 灌漿法
灌封過程包括使用液壓,氣動或電化學(xué)原理將具有填充和膠結(jié)特性的材料注入到不同介質(zhì)之間的裂縫和空氣沖擊中,以提高其強(qiáng)度和緊湊性。灌封法的主要目的是在防止?jié)B漏的同時加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。在建造高速公路橋梁時,除了提高灌漿物體的模量和強(qiáng)度外,還必須達(dá)到恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性,降低滲透性和中斷水流的目的。過去,這種方法主要用于改善高滲透性土壤層。近年來,在軟土地基中進(jìn)行了多種注漿方法的實驗,并取得了良好的技術(shù)效果。
3.4 置換法
替換方法的最終目標(biāo)是提高軟土地基的承載力并減少路基的變形。主要作用原理是用較高模量和強(qiáng)度的材料(例如礫石和石灰石土)代替土壤基礎(chǔ)下一定區(qū)域的軟涂層。置換后的土壤質(zhì)量符合施工計劃的要求,為路基提供了更好的支撐結(jié)構(gòu)層,增加了路基的穩(wěn)定性和抗壓強(qiáng)度。
3.5 扔石頭擠泥沙
為了提高地基的整體強(qiáng)度,可以使用科學(xué)計算來將礫石和其他材料回填到地基底部的便利位置,以覆蓋粉土基礎(chǔ)地基的區(qū)域[4]。該方法結(jié)構(gòu)簡單,適用于多年生水洼,排水不良,地表柔軟,泥漿中的礫石沉入深度約3 m~4 m的軟土地基。
4 結(jié)束語
在將軟土地基用作公路橋梁的基礎(chǔ)時,必須應(yīng)用處理軟土地基的技術(shù)手段,改善軟土地基的性能。提高軟土地基的承載能力,穩(wěn)定性和強(qiáng)度,并控制沉降程度,以保護(hù)地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。這樣不會損害路面和橋梁結(jié)構(gòu)的安全性。隨著對建筑的要求不斷增加,有必要不斷加強(qiáng)軟土地基的施工技術(shù)領(lǐng)域的研究,以進(jìn)一步提高軟土地基的建造能力,并適應(yīng)對地基處理不斷增長的需求。
參考文獻(xiàn):
[1]董建松,歐陽彥,陳正斌.濕噴樁加固技術(shù)在軟土地基控制樁基成孔施工中的應(yīng)用[J].公路,2019(5):118-120.
[2]韋秋杰,羅振華.換填法和加筋法結(jié)合處理軟土公路路基的仿真分析及應(yīng)用研究[J].公路工程,2019,44(1):145-149.
[3]張慶書.公路橋梁工程施工中軟土地基施工技術(shù)的有效應(yīng)用[J].居舍,2018(23):93+215.
[4]劉宏勇.公路路橋施工中軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究,2017(4):65-66.