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【摘 要】由于软土的天然特性,导致软土地基的强度较低,稳定性差,而且如果路面实际的荷载超过了软土地基的抗压强度范围,就会导致软土地基出现塌方或者整体剪切破坏的情况。除此之外,软土地基存在流变性明显的特点,当外部荷载较大的时候,软土地基就会因为无法承受巨大的压力而出现大面积的沉降,并且出现开裂和地基失衡的问题,严重的甚至会危害国家和人民的生命财产
【关键词】路桥工程;路基路面;施工技术
1 目前我国软土地基的施工现状
在软土地基之上,通常会有一层比软土强度更强的土层,这种土层被称之为“硬壳层”。这种“硬壳层”可以起到很多作用,例如可以承重以及扩散应力等作用,假如施工方们利用好了这种“硬壳层”则可以大大减少工程中的投资。有很多地区的施工单位认为,只要“硬壳层”存在于软土之上,即便不对软土做特殊处理,利用“硬壳层”的各种扩散作用,同样可以起到填筑路堤的作用。应注意的是,如果对“硬壳层”的检查、利用工作做得不够完善,将不能达到预期的效果; 因为台背填土会让结构物产生负摩阻力以及推挤作用,所以很容易使桥台发生变位甚至是损坏。
2、路桥工程项目软土地基施工技术
2.1 表层施工技术处理
公路桥梁的地基是否坚固关系到工程整体的稳定性和使用寿命,更关系到人们的生命和财产安全,处理好路桥地基至关重要。在软土地基的处理中,对软土表层软土的强化是处理软土地基的一种有效方法,主要的技术要点体现为表层排水、设置加强层、添加混合剂、敷垫材料。
表层排水法主要应用于含水量较高且地质较好的土层中,施工之前在土地表层挖好排水沟将地基内部的汇水分引出。排水沟挖掘结束后,也可以使用石块、砂土等物质填埋水沟,形成一个相对强固的基底座,不但能够较好的提高透气透水的性能,更使地基的材料发生变化,形成一个整体稳固的地基构造。这种方法能够较好的降低地表的含水量,施工操作简单。
设置加固层的目的是改善软土地基中的土壤性能,一般是在表层加入砂石或其它加强材料垫层,促进软土地基稳固、加强排水通气功能,在增强地基强度的同时增强其抗拉、抗伸力。对于上部软土层薄、含水量高的一软土地基,可以在地基上敷垫一层大约lm厚的砂垫层。
当软土地基表层的土壤主要是粘土土质的时候,如果土壤的粘度能够达到一定的要求,就可以在表层粘土土壤中加用混合剂来增强土壤的粘结力。这种方法能够使粘土土质的地基具有较强的抗压缩能力,同时增加软土地基的整体强度一般情况下使用水泥和石灰作为添加用的混合剂。
2.2置换法
置换法也称换填法,是将土质基础下部一定范围内的软弱土层挖除,然后分层换填模量和强度相对较高的碎石、灰土、砂或者素土,并使之达到设计要求的密度,最终形成一个较好的持力结构层,并达到提高承载力和减少路基变形的目的。一般来讲,采用置换法后路基承载力的提高取决于土的置换作用。
换填法主要是把基底下面的一些深度软土挖出,再利用碎石、粗砂等来进行换填,并且分层夯实由于是基础的持力层,一般常用在地坪、道路和轻型的建筑物的软土地基处理中,有时候也可以视情况运用到多层的建筑物换填当中。在换填的过程中,一般不同材料的垫层在实际的操作中都是要使用抗剪强度和压缩性小的填筑材料来代替软土,以此来提高地基的承载力。除此之外,由于砂垫层存在一定的应力扩散的作用,在减少垫层下软土的附加应力的同时也减少了软土地基的沉降量,而且垫层材料的透水性强、空隙较大,可以防止出现低温冻胀的情况发生,加快了软土的固结速度。
2.3涵洞通道施工技术
涵洞通道是路桥建设的一项重要环节,在软土质施工环境中,做好涵洞通道的技术处理是对整个工程质量和安全的重要保证。处理软土地基中的涵洞通道要保证地基基础材料的强度和排水性能,在施工中要掌握以下技术要点。
桥梁施工以前,要使用超载预压的方法对软土地基施加相对较重的负荷,这样不仅会使地基降低到一定的高度,而且能够增加地基的密度,提高地基承载能力,降低工程坍塌的风险;桥台地段的施工要选择一段固定距离,使用粉喷桩或砂桩加固,增加地基的强度;进行涵洞基体施工时,可以使用钢筋混凝土材料组成的箱型整体结构,降低工程造价,提高地基的受力能力。
3、粉喷桩加固施工
3.1粉喷桩法
粉喷桩法是利用粉体喷射机械,借助压缩空气,来把水泥粉等固体的材料喷入所需加固的软土当中,并且通过压缩来吸收其中存在的水分,使软土变硬,稳定性好,其主要的优点在于预压时间快,强度大,地基的沉降较少,但是粉喷桩法大多适用于高压缩性和含水量的淤泥中,所以作为施工人员一定要根据施工现场的实际情况来选用适合的软土地基处理方法,只有这样才可以全面完善施工的质量。
随着沿海地区水泥粉喷桩在软土地基处理中越来越广泛的应用,粉喷桩所构成的柔性复合地基的设计、施工技术不断得到发展,对于粉喷桩现场成桩试验与质量检测技术的要求也越来越高。我们期待更加便捷、有效的试验和检测方法出台,既要保证工程质量又不影响工程进度。目前在现有规范规程的指导下,我们仍应该必须采取积极和必要的措施落实好粉喷搅拌桩现场成桩试验与检测工作,科学客观地采用试验成果到工程施工实际中,减少工程质量事故,确保工程质量。
3.2施工注意事项
1.控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度。
2.严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。
3.定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查,其直径磨耗量不得大于2em。当钻头提升至地面以下0.5mU,J",喷粉机应停止喷粉。
4.当喷粉成桩过程中遇有故障f而停止喷粉,在第二次喷粉接桩时,其喷粉重叠长度不得小于1m。粉喷桩施j二时,泵送水泥必须连续,同化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录,其用量误差不得大于±l%。
4、竖向排水固结法施工
在粘性土地基中设置垂直的排水柱,以缩短排水距离,促进地基排水同结,增加抗剪强度。本法很少单独使用。多与加载法或缓速填土法并用,对层厚大,均质的粘土地质最为有效;对泥炭质地基效果稍差。
4.1施工设计
地基处理范围,为了稳定,以填土坡面下为处理对象;为防止沉降,主要以路基顶面宽度下作为处理对象。设计排水砂井时,首先假定施丁方法、砂井直径、排水距离和改良范围。然后进行稳定及沉降计算,若不能满足时,修正假定数据,再进行计算。宜取尽可能宽的排水间距。一般情况水平向固结系数ch为竖向的固结系数CV的数倍,但是由于砂并打设方法不同,实际ch只能达到CV甚至小于CV的值;砂井中的砂,在固结过程中起到排水通路的作用,因此必须长期发挥良好的透水性能。通常采用干净优质的粗砂。
4.2施工方法
铺砂。在砂井施工之前.地表匾先铺一砂垫层。并设置排水沟,使填土内不致有较高的地下水位。打入排水砂井。其方法有打入式、振动沉桩式、射水式、螺旋钻进式及袋装式等。无论何种方式一般的沉入深度为15~20m。超过这一深度工程费用明显增大。
5、结语
软土地质是我国路桥施工中十分常见的现象,在软土地质的环境下进行路桥施工也是一种十分常见的施工现象。但是由于软土地质具有含水量大、上质疏松、收缩性强等方面的特点,如果不在具体的施工环节中对其进行相应的技术处理,就会对路桥的整体稳固性造成巨大的影响。所以在路桥施工前,要对施工地段和周围的施工环境进行详细的勘察,针对不同的软土地基情况进行针对性一的技术处理,才能够充分保证施工的质量和安全。
参考文献:
[l]徐绪程.浅议软土勘察中关键指标的分析评价(J).中小企业管理与科技(下旬刊),2010(02).
[2]陈刚.浅谈公路设计中软土地基的计算(J).新疆有色金属,2010(05)。
[3]尹志钢.软土地基处理技术分析及其应用(J).山西建筑,2010(05).
【关键词】路桥工程;路基路面;施工技术
1 目前我国软土地基的施工现状
在软土地基之上,通常会有一层比软土强度更强的土层,这种土层被称之为“硬壳层”。这种“硬壳层”可以起到很多作用,例如可以承重以及扩散应力等作用,假如施工方们利用好了这种“硬壳层”则可以大大减少工程中的投资。有很多地区的施工单位认为,只要“硬壳层”存在于软土之上,即便不对软土做特殊处理,利用“硬壳层”的各种扩散作用,同样可以起到填筑路堤的作用。应注意的是,如果对“硬壳层”的检查、利用工作做得不够完善,将不能达到预期的效果; 因为台背填土会让结构物产生负摩阻力以及推挤作用,所以很容易使桥台发生变位甚至是损坏。
2、路桥工程项目软土地基施工技术
2.1 表层施工技术处理
公路桥梁的地基是否坚固关系到工程整体的稳定性和使用寿命,更关系到人们的生命和财产安全,处理好路桥地基至关重要。在软土地基的处理中,对软土表层软土的强化是处理软土地基的一种有效方法,主要的技术要点体现为表层排水、设置加强层、添加混合剂、敷垫材料。
表层排水法主要应用于含水量较高且地质较好的土层中,施工之前在土地表层挖好排水沟将地基内部的汇水分引出。排水沟挖掘结束后,也可以使用石块、砂土等物质填埋水沟,形成一个相对强固的基底座,不但能够较好的提高透气透水的性能,更使地基的材料发生变化,形成一个整体稳固的地基构造。这种方法能够较好的降低地表的含水量,施工操作简单。
设置加固层的目的是改善软土地基中的土壤性能,一般是在表层加入砂石或其它加强材料垫层,促进软土地基稳固、加强排水通气功能,在增强地基强度的同时增强其抗拉、抗伸力。对于上部软土层薄、含水量高的一软土地基,可以在地基上敷垫一层大约lm厚的砂垫层。
当软土地基表层的土壤主要是粘土土质的时候,如果土壤的粘度能够达到一定的要求,就可以在表层粘土土壤中加用混合剂来增强土壤的粘结力。这种方法能够使粘土土质的地基具有较强的抗压缩能力,同时增加软土地基的整体强度一般情况下使用水泥和石灰作为添加用的混合剂。
2.2置换法
置换法也称换填法,是将土质基础下部一定范围内的软弱土层挖除,然后分层换填模量和强度相对较高的碎石、灰土、砂或者素土,并使之达到设计要求的密度,最终形成一个较好的持力结构层,并达到提高承载力和减少路基变形的目的。一般来讲,采用置换法后路基承载力的提高取决于土的置换作用。
换填法主要是把基底下面的一些深度软土挖出,再利用碎石、粗砂等来进行换填,并且分层夯实由于是基础的持力层,一般常用在地坪、道路和轻型的建筑物的软土地基处理中,有时候也可以视情况运用到多层的建筑物换填当中。在换填的过程中,一般不同材料的垫层在实际的操作中都是要使用抗剪强度和压缩性小的填筑材料来代替软土,以此来提高地基的承载力。除此之外,由于砂垫层存在一定的应力扩散的作用,在减少垫层下软土的附加应力的同时也减少了软土地基的沉降量,而且垫层材料的透水性强、空隙较大,可以防止出现低温冻胀的情况发生,加快了软土的固结速度。
2.3涵洞通道施工技术
涵洞通道是路桥建设的一项重要环节,在软土质施工环境中,做好涵洞通道的技术处理是对整个工程质量和安全的重要保证。处理软土地基中的涵洞通道要保证地基基础材料的强度和排水性能,在施工中要掌握以下技术要点。
桥梁施工以前,要使用超载预压的方法对软土地基施加相对较重的负荷,这样不仅会使地基降低到一定的高度,而且能够增加地基的密度,提高地基承载能力,降低工程坍塌的风险;桥台地段的施工要选择一段固定距离,使用粉喷桩或砂桩加固,增加地基的强度;进行涵洞基体施工时,可以使用钢筋混凝土材料组成的箱型整体结构,降低工程造价,提高地基的受力能力。
3、粉喷桩加固施工
3.1粉喷桩法
粉喷桩法是利用粉体喷射机械,借助压缩空气,来把水泥粉等固体的材料喷入所需加固的软土当中,并且通过压缩来吸收其中存在的水分,使软土变硬,稳定性好,其主要的优点在于预压时间快,强度大,地基的沉降较少,但是粉喷桩法大多适用于高压缩性和含水量的淤泥中,所以作为施工人员一定要根据施工现场的实际情况来选用适合的软土地基处理方法,只有这样才可以全面完善施工的质量。
随着沿海地区水泥粉喷桩在软土地基处理中越来越广泛的应用,粉喷桩所构成的柔性复合地基的设计、施工技术不断得到发展,对于粉喷桩现场成桩试验与质量检测技术的要求也越来越高。我们期待更加便捷、有效的试验和检测方法出台,既要保证工程质量又不影响工程进度。目前在现有规范规程的指导下,我们仍应该必须采取积极和必要的措施落实好粉喷搅拌桩现场成桩试验与检测工作,科学客观地采用试验成果到工程施工实际中,减少工程质量事故,确保工程质量。
3.2施工注意事项
1.控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度。
2.严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。
3.定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查,其直径磨耗量不得大于2em。当钻头提升至地面以下0.5mU,J",喷粉机应停止喷粉。
4.当喷粉成桩过程中遇有故障f而停止喷粉,在第二次喷粉接桩时,其喷粉重叠长度不得小于1m。粉喷桩施j二时,泵送水泥必须连续,同化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录,其用量误差不得大于±l%。
4、竖向排水固结法施工
在粘性土地基中设置垂直的排水柱,以缩短排水距离,促进地基排水同结,增加抗剪强度。本法很少单独使用。多与加载法或缓速填土法并用,对层厚大,均质的粘土地质最为有效;对泥炭质地基效果稍差。
4.1施工设计
地基处理范围,为了稳定,以填土坡面下为处理对象;为防止沉降,主要以路基顶面宽度下作为处理对象。设计排水砂井时,首先假定施丁方法、砂井直径、排水距离和改良范围。然后进行稳定及沉降计算,若不能满足时,修正假定数据,再进行计算。宜取尽可能宽的排水间距。一般情况水平向固结系数ch为竖向的固结系数CV的数倍,但是由于砂并打设方法不同,实际ch只能达到CV甚至小于CV的值;砂井中的砂,在固结过程中起到排水通路的作用,因此必须长期发挥良好的透水性能。通常采用干净优质的粗砂。
4.2施工方法
铺砂。在砂井施工之前.地表匾先铺一砂垫层。并设置排水沟,使填土内不致有较高的地下水位。打入排水砂井。其方法有打入式、振动沉桩式、射水式、螺旋钻进式及袋装式等。无论何种方式一般的沉入深度为15~20m。超过这一深度工程费用明显增大。
5、结语
软土地质是我国路桥施工中十分常见的现象,在软土地质的环境下进行路桥施工也是一种十分常见的施工现象。但是由于软土地质具有含水量大、上质疏松、收缩性强等方面的特点,如果不在具体的施工环节中对其进行相应的技术处理,就会对路桥的整体稳固性造成巨大的影响。所以在路桥施工前,要对施工地段和周围的施工环境进行详细的勘察,针对不同的软土地基情况进行针对性一的技术处理,才能够充分保证施工的质量和安全。
参考文献:
[l]徐绪程.浅议软土勘察中关键指标的分析评价(J).中小企业管理与科技(下旬刊),2010(02).
[2]陈刚.浅谈公路设计中软土地基的计算(J).新疆有色金属,2010(05)。
[3]尹志钢.软土地基处理技术分析及其应用(J).山西建筑,2010(05).