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摘要:本文作者主要针对路桥施工中软土地基施工技术以及相关的注意问题进行了探讨。
关键词:道路桥梁;地基;施工技术;探讨
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
软土地基的处理与施工方法一直是困扰工程设计与施工的难题。软土地基有极大的危害性,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使道路沉降过大或不均匀沉降,对道路造成不同程度的损害。本文认为,在施工过程中,应根据现场的具体土质情况进行优化设计,具体施工还要根据工地的实际情况来选用,有时几种方法可以交替或一起使用。
1 软土地基施工特点及其问题
从广义上来讲,软土地基就是那些呈现软塑状态或者是呈流塑状态的饱和粘土,其主要特点是含水量大、透水性差、抗剪强度低、压缩性高、承载力小。一般来讲,软土地基主要是由有机质土、孔隙较大的泥炭、松软土以及松散砂土等形成的土层结构,在这些土层结构中,主要包含粘土和粉土等细微颗粒,所以,这就使得软土地基固结慢、变形大、强度低,也正是因为这样,在路桥工程施工中,经常遇到的问题就是软土地基的沉降变形与稳定。除了这个问题以外,还有就是由于软土地基较大的含水量,使得施工标准达不到应有的压实要求和技术标准。具体表现在以下几点:一、稳定性与承载力的问题;二、沉降问题、三、可能发生基坑渗水、管涌等现象,进而破坏到周围建筑物的稳定性。
2 软土地基施工的现状
在路桥工程施工中,软土地基的性质是各不相同的,通常情况下,会因地而异、因层而异,造成极大的不可预见性。所以,在路桥施工软土地基施工过程中,一定要严格施工,一旦疏忽,就有可能发生不必要的问题,进而影响到工程的质量,如:在了解是软土地基的情况下,没有进行相应的处理;在进行施工前的勘查中,落实不到位,对于相关的调查不详细,数据也缺乏准确性,进而影响到后期的设计问题;施工不当,措施不当,路堤失稳等等,这些都会影响到工程预期的效果。
3 路桥施工中软土地基的处理原则
在路桥工程施工中,要结合软土地基的性质和特点,以减少和消除地基沉降为工程重点,加强控制地基的稳定性,做好施工中对水平位移和地基沉降的观测,进行专业性的研究和探讨,符合工程要求。
在软土地基施工中,要合理地安排工程工期,制定科学的施工计划,同时,为了保证软土地基足够的沉降时间和充分的固结,要尽量提前施工,并且要避免表层硬壳的损坏,严格按照设计规范和施工要求进行统一安排。路桥工程软土地基处理所应该考虑的影响因素:
首先,地质条件。在路桥施工中,一定要考虑到道路施工的具体情况,其与路堤的宽度以及高度设计有着重要的关系,进而影响到工程施工方案的选择。比如:路堤低而宽的情况下,采用换填法,则较容易发生局部破坏,如果采用压重法的话,对路堤高度大的工程则会受到一定程度的限制。与此同时,还要考虑到道路的条件。一般而言,高等级的工程,务必要考虑到工程的平整度,在施工过程中,可以通过沉降法来进行有效地处理。而对于低等级
作者简介:李祥(1965- ),男,山东济南人,高级工程师,主要从事水利、公路工程的施工和管理工作。
李方才(1963- ),男,山东济南人,高级工程师,主要从事水利、公路工程的勘察和检测工作。
的工程,要先进行路基铺设,待沉降结束后,才可进行路面铺设。
其次,周围环境。在路桥工程施工中,应对施工周围的环境进行全面的了解和掌握。第一,施工现场所在的位置对路面的平整度有着密切的关系。第二,施工现场周围的环境,如地下水的变化、附近的交通、天气情况以及周围的建筑物等,这些都应该是所要考虑的环境因素。在一定的条件下,则会对工程造成极大的影响。比如:对于特别软弱的地基,再加上高度较高的路堤,自然就会发生地基的沉降或者是隆起的现象,要对环境情况进行全面地分析和了解,避免环境对施工造成的不利影响。
4 路桥工程软土地基施工
4.1 施工设计。在施工设计阶段,对于地基处理的范围要有一个明确的了解,加强对路基顶面宽度的控制处理,预防地基的沉降,并要处理好填土坡面下方部位,确保地基的稳定性。做好排水砂井的设计,可以先通过假定法,设定出砂井直径以及排水范围,进行沉降和稳定数据计算,修正完善相关数据,然后确立改良的范围以及施工方法。
4.2 施工工艺。一、在进行施工之前,首先要在地表面铺设一层砂垫层;二、确保填土内不可以有较高的地下水位,可以通过设置相应的排水沟进行处理;三、进行排水砂井的打入,对于这一阶段的施工,其方法较多,如:射水式、振动沉桩式、袋装式以及打入式等。但是在注意的一点,无论是以何种方法进行施工,一定要将沉入深度控制在15~20m范围内,否则,就会增加工程施工的费用。
4.3 粉喷桩加固施工。一、在施工之前,要做好准备工作,如土工试验报告、工程的地质报告、原地面的数据表等技术资料。二、清除地面障碍,整理施工场地。比如:要用粘性土对低洼场地进行回填;采取有效的措施保证施工机械的稳定;要铺设碎石垫层或者是砂土,满足机械的行走。三、做好机械组装,准备好施工机具。四、通过施工的各项参数以及施工设计要求,确定施工工艺,并且通过试桩试验,确立搅拌速度、提升速度、喷气压力以及钻进速度等。一般情况下,试桩应不少于5根。
5 软土地基表层施工处理
在表层极为软弱的情况下,要进行表层处理,从而有效地预防地基的局部变形,保证地表强度的提高,促进工程顺利施工。一般来讲,主要包括以下几种施工方法:
5.1 表层排水法。表层排水法主要适用到含水量高但是土层质量好的软土地质。具体做法:在填土之前,开挖沟槽,使得地表水排出,降低地表层的含水率,在回填时,要采用透水性较好的碎石或者是砂砾,与此同时,还要加强对回填土沉降变化的观察,使得地基的材料构成得到改善,地基架构质量得以提高。在这个过程中,还要尽其可能地加密沟槽间隔,沟槽构造尺寸深度要控制在0.5~10m,宽度在0.5m最为适宜。
5.2 铺垫材料法。铺垫材料法主要用于不均匀的地基土层。具体做法:在施工中,先进行材料的铺设,然后通过材料的拉抗力和抗剪力,满足施工机械的通行,确保地基的稳定,减缓地基的变形。通常情况下,所用到的铺垫材料为:土工布、化纤无纺布、玻璃纤维格栅等。
5.3 砂垫层法。砂垫层法主要用于地基含水量大但软土层极薄的情况下。具体施工程序:结合工程施工中机械的重量,铺设0.5—1.2m厚的砂垫层,使得软土层固结,提高地基表层强度,而且还可以排水。
5.4 添加剂法。这种方法主要用于表层为粘性土的地基,主要是通过一些添加剂的渗入,保证机械的通行,提高地基的强度,并使得地基压缩性能改善,促进土体的稳定。通常主要用到的添加剂材料为:熟石灰、生石灰和水泥等。
6 路桥工程软土地基施工注意事项
6.1 在施工之前,要对施工现场进行仔细的地质调查,进行详细的现场试验,结合相关的地质资料、水文资料以及气象和工期要求,加强对施工图纸的分析,从中选出最为经济最为合理的施工方案。
6.2 加强对地基施工指标的控制,不仅要考虑到压实度的要求,而且还要考虑到沉降度的要求,检测地基与路面的整体强度,结合施工条件、工程造价、土质分析以及力学指标等,进行综合分析路段情况。
6.3 在工程施工中,要采用有粉体计量器的喷粉机,严格控制好工程钻机过程中的喷粉高度以及下钻深度,加强对粉喷桩的成桩直径定时检查,保证其搅拌的均匀度。与此同时,还要定期检查使用的钻头,保证其直径磨耗量≤2cm。
7 结束语
软土地基是一种不良地基,具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性,因此在软土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题,因而常常需要采取措施进行地基处理。针对软土地基的不同構成有很多不同的处理方法,我们可以总结出以下结论: 软土地基的处理方案,应当结合当地工程地质条件、材料供应、投资环境、工期要求和环境保护等因素,按照因地制宜、就地取材、分期修建、综合处理的原则进行充分论证,使施工方案达到技术上先进、经济上合理。在路桥工程施工中,对于软土地基的处理与工程质量有着密切的关系,因此,一定要保证施工的规范性和合理性,减少地基的变形,确保地基的稳定。
参考文献:
[1] 马梅生. 对路桥工程中软土地基施工技术的探讨[J]. 中国水利水电出版社,2011,(14).
[2] 龚晓南. 地基处理新技术[J]. 西安:陕西科学技术出版社,2010,(9).
[3] 陆遥.软土地基处理方法概述[J]. 中南财经政法大学学报,2009,(12).
[4] 黄湘军.软土地基处理方法概述[J]. 中国科技博览,2011,(12).
[5] 殷宗泽,龚晓南.地基处理工程实例[M].中国水利水电出版社,2007.
[6] 麦伟全.试析软土地基处理与施工途径[J].科技资讯,2009,(12).
关键词:道路桥梁;地基;施工技术;探讨
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
软土地基的处理与施工方法一直是困扰工程设计与施工的难题。软土地基有极大的危害性,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使道路沉降过大或不均匀沉降,对道路造成不同程度的损害。本文认为,在施工过程中,应根据现场的具体土质情况进行优化设计,具体施工还要根据工地的实际情况来选用,有时几种方法可以交替或一起使用。
1 软土地基施工特点及其问题
从广义上来讲,软土地基就是那些呈现软塑状态或者是呈流塑状态的饱和粘土,其主要特点是含水量大、透水性差、抗剪强度低、压缩性高、承载力小。一般来讲,软土地基主要是由有机质土、孔隙较大的泥炭、松软土以及松散砂土等形成的土层结构,在这些土层结构中,主要包含粘土和粉土等细微颗粒,所以,这就使得软土地基固结慢、变形大、强度低,也正是因为这样,在路桥工程施工中,经常遇到的问题就是软土地基的沉降变形与稳定。除了这个问题以外,还有就是由于软土地基较大的含水量,使得施工标准达不到应有的压实要求和技术标准。具体表现在以下几点:一、稳定性与承载力的问题;二、沉降问题、三、可能发生基坑渗水、管涌等现象,进而破坏到周围建筑物的稳定性。
2 软土地基施工的现状
在路桥工程施工中,软土地基的性质是各不相同的,通常情况下,会因地而异、因层而异,造成极大的不可预见性。所以,在路桥施工软土地基施工过程中,一定要严格施工,一旦疏忽,就有可能发生不必要的问题,进而影响到工程的质量,如:在了解是软土地基的情况下,没有进行相应的处理;在进行施工前的勘查中,落实不到位,对于相关的调查不详细,数据也缺乏准确性,进而影响到后期的设计问题;施工不当,措施不当,路堤失稳等等,这些都会影响到工程预期的效果。
3 路桥施工中软土地基的处理原则
在路桥工程施工中,要结合软土地基的性质和特点,以减少和消除地基沉降为工程重点,加强控制地基的稳定性,做好施工中对水平位移和地基沉降的观测,进行专业性的研究和探讨,符合工程要求。
在软土地基施工中,要合理地安排工程工期,制定科学的施工计划,同时,为了保证软土地基足够的沉降时间和充分的固结,要尽量提前施工,并且要避免表层硬壳的损坏,严格按照设计规范和施工要求进行统一安排。路桥工程软土地基处理所应该考虑的影响因素:
首先,地质条件。在路桥施工中,一定要考虑到道路施工的具体情况,其与路堤的宽度以及高度设计有着重要的关系,进而影响到工程施工方案的选择。比如:路堤低而宽的情况下,采用换填法,则较容易发生局部破坏,如果采用压重法的话,对路堤高度大的工程则会受到一定程度的限制。与此同时,还要考虑到道路的条件。一般而言,高等级的工程,务必要考虑到工程的平整度,在施工过程中,可以通过沉降法来进行有效地处理。而对于低等级
作者简介:李祥(1965- ),男,山东济南人,高级工程师,主要从事水利、公路工程的施工和管理工作。
李方才(1963- ),男,山东济南人,高级工程师,主要从事水利、公路工程的勘察和检测工作。
的工程,要先进行路基铺设,待沉降结束后,才可进行路面铺设。
其次,周围环境。在路桥工程施工中,应对施工周围的环境进行全面的了解和掌握。第一,施工现场所在的位置对路面的平整度有着密切的关系。第二,施工现场周围的环境,如地下水的变化、附近的交通、天气情况以及周围的建筑物等,这些都应该是所要考虑的环境因素。在一定的条件下,则会对工程造成极大的影响。比如:对于特别软弱的地基,再加上高度较高的路堤,自然就会发生地基的沉降或者是隆起的现象,要对环境情况进行全面地分析和了解,避免环境对施工造成的不利影响。
4 路桥工程软土地基施工
4.1 施工设计。在施工设计阶段,对于地基处理的范围要有一个明确的了解,加强对路基顶面宽度的控制处理,预防地基的沉降,并要处理好填土坡面下方部位,确保地基的稳定性。做好排水砂井的设计,可以先通过假定法,设定出砂井直径以及排水范围,进行沉降和稳定数据计算,修正完善相关数据,然后确立改良的范围以及施工方法。
4.2 施工工艺。一、在进行施工之前,首先要在地表面铺设一层砂垫层;二、确保填土内不可以有较高的地下水位,可以通过设置相应的排水沟进行处理;三、进行排水砂井的打入,对于这一阶段的施工,其方法较多,如:射水式、振动沉桩式、袋装式以及打入式等。但是在注意的一点,无论是以何种方法进行施工,一定要将沉入深度控制在15~20m范围内,否则,就会增加工程施工的费用。
4.3 粉喷桩加固施工。一、在施工之前,要做好准备工作,如土工试验报告、工程的地质报告、原地面的数据表等技术资料。二、清除地面障碍,整理施工场地。比如:要用粘性土对低洼场地进行回填;采取有效的措施保证施工机械的稳定;要铺设碎石垫层或者是砂土,满足机械的行走。三、做好机械组装,准备好施工机具。四、通过施工的各项参数以及施工设计要求,确定施工工艺,并且通过试桩试验,确立搅拌速度、提升速度、喷气压力以及钻进速度等。一般情况下,试桩应不少于5根。
5 软土地基表层施工处理
在表层极为软弱的情况下,要进行表层处理,从而有效地预防地基的局部变形,保证地表强度的提高,促进工程顺利施工。一般来讲,主要包括以下几种施工方法:
5.1 表层排水法。表层排水法主要适用到含水量高但是土层质量好的软土地质。具体做法:在填土之前,开挖沟槽,使得地表水排出,降低地表层的含水率,在回填时,要采用透水性较好的碎石或者是砂砾,与此同时,还要加强对回填土沉降变化的观察,使得地基的材料构成得到改善,地基架构质量得以提高。在这个过程中,还要尽其可能地加密沟槽间隔,沟槽构造尺寸深度要控制在0.5~10m,宽度在0.5m最为适宜。
5.2 铺垫材料法。铺垫材料法主要用于不均匀的地基土层。具体做法:在施工中,先进行材料的铺设,然后通过材料的拉抗力和抗剪力,满足施工机械的通行,确保地基的稳定,减缓地基的变形。通常情况下,所用到的铺垫材料为:土工布、化纤无纺布、玻璃纤维格栅等。
5.3 砂垫层法。砂垫层法主要用于地基含水量大但软土层极薄的情况下。具体施工程序:结合工程施工中机械的重量,铺设0.5—1.2m厚的砂垫层,使得软土层固结,提高地基表层强度,而且还可以排水。
5.4 添加剂法。这种方法主要用于表层为粘性土的地基,主要是通过一些添加剂的渗入,保证机械的通行,提高地基的强度,并使得地基压缩性能改善,促进土体的稳定。通常主要用到的添加剂材料为:熟石灰、生石灰和水泥等。
6 路桥工程软土地基施工注意事项
6.1 在施工之前,要对施工现场进行仔细的地质调查,进行详细的现场试验,结合相关的地质资料、水文资料以及气象和工期要求,加强对施工图纸的分析,从中选出最为经济最为合理的施工方案。
6.2 加强对地基施工指标的控制,不仅要考虑到压实度的要求,而且还要考虑到沉降度的要求,检测地基与路面的整体强度,结合施工条件、工程造价、土质分析以及力学指标等,进行综合分析路段情况。
6.3 在工程施工中,要采用有粉体计量器的喷粉机,严格控制好工程钻机过程中的喷粉高度以及下钻深度,加强对粉喷桩的成桩直径定时检查,保证其搅拌的均匀度。与此同时,还要定期检查使用的钻头,保证其直径磨耗量≤2cm。
7 结束语
软土地基是一种不良地基,具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性,因此在软土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题,因而常常需要采取措施进行地基处理。针对软土地基的不同構成有很多不同的处理方法,我们可以总结出以下结论: 软土地基的处理方案,应当结合当地工程地质条件、材料供应、投资环境、工期要求和环境保护等因素,按照因地制宜、就地取材、分期修建、综合处理的原则进行充分论证,使施工方案达到技术上先进、经济上合理。在路桥工程施工中,对于软土地基的处理与工程质量有着密切的关系,因此,一定要保证施工的规范性和合理性,减少地基的变形,确保地基的稳定。
参考文献:
[1] 马梅生. 对路桥工程中软土地基施工技术的探讨[J]. 中国水利水电出版社,2011,(14).
[2] 龚晓南. 地基处理新技术[J]. 西安:陕西科学技术出版社,2010,(9).
[3] 陆遥.软土地基处理方法概述[J]. 中南财经政法大学学报,2009,(12).
[4] 黄湘军.软土地基处理方法概述[J]. 中国科技博览,2011,(12).
[5] 殷宗泽,龚晓南.地基处理工程实例[M].中国水利水电出版社,2007.
[6] 麦伟全.试析软土地基处理与施工途径[J].科技资讯,2009,(12).