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【摘要】公路、桥梁、隧道这些融入于大自然的人造自然已经随处可见,不仅带给了人们便利的生活,也拉动了社会的经济,而建造这些硬性物质,克服的不仅仅是物资、劳力,更是要克服大自然带来的自然因素的影响。
【关键词】公路,桥梁,隧道,软土地基,处理对策
中图分类号:X734文献标识码: A
一、前言
软土地及随着公路、桥梁、隧道的兴起已经成为常见而又麻烦的一种因素,专业人士对于软土地基的处理对策也较为烦恼。
二、软土的介绍
1.软土的基本特征
软土也就是我们俗称淤泥及淤泥质土的总称,是在流水中沉积的细粒土并经过化学等作用形成的带有软粘性的淤泥土质,土质的有机颗粒的表面带有大量负电荷和水分子的作用,因此在土质颗粒外围有一层很厚的水膜,并且在沉积的过程中大量负电荷的静电引力和水分子的引力作用,形成具有絮状和蜂窝状的特殊结构。
2.软土地基对工程建造的影响
因软土地基主要是由淤泥、淤泥质土等构造而成的基地。土质自身的特质造成承载能力较低,抗剪力较低,因此,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,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害。
3.软体地基处理措施的重要性
软土地基是一种不良地基,由于软土地基具有强度低压缩性高和缩水性很小等特性,因此在软土地基上修建建筑物,必须重视地基的变形和稳定问题。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,因而要采取措施进行地基处理。
软土地基的特殊构造更应得到工程建造的首要考虑因素,全面考虑软土地基的孔隙较大、含水量较高、渗透性小等一些列不利于工程建造的因素,作为软体地基建造工程更应注重以上问题的多发和隐患。
4.软土地基上基础的处理措施
软土地基的隐患是工程建造中的安全问题之一,由于软土基地的沉降问题困扰工程施工的进展,而处理软体地基上基础的处理措施应遵循因地而异,以下归纳了两种在一般工程中对软体地基的基本处理措施。
(一)垫层法
根据地形与土质的基本情况,在全面考虑的情况下,在软土地基上面进行铺设一定厚度砂垫层或者是土工布等。垫层法是在软土地基顶面铺设百度为0.6m-1.0m的砂垫层或土布等作为软土层固结所需要的上部排水层,以加速沉降的发展,缩短固结过程的方法。
(二)表层排水法
由于软土具有孔隙比较大、含水量较大的特殊性质,表层排水法是在建造地基的时候,事先开挖水沟,将土质表层的水排出,减少软土土质的空隙,降低地基的含水量,强化提高承载力,保障施工作业机械的工作环境和条件。
三、软土路基施工要点
1.施工前的准备
软土路基施工前应对可能出现的路基变形沉降、失稳和桥头沉降差以及地基沉降稳定期等有充足的估计,并制定相应的对策后方可开工。通常需通过填筑试验路段确定路基填筑工艺、填筑速度等。此外,软基路堤填筑前须做好路基范围排水,开挖纵横向排水沟、渗沟,以排除地表水,疏干表层土。
(一)路堤填筑
軟土地基路堤必须分层填筑、分层压实,分段接头应相互错开,台阶形搭接宽度不宜小于2m。桥台背和锥坡填土应同步分层夯实,并宜选用渗水性填料,按15cm厚度分层碾压。高等级道路桥头填土还须辅助其他地基处理措施,以减少工后沉降。路堤填料宜集中取土,在高度低于2m的路堤两侧取土时应离坡脚20m以外,高度为5m:高度大于2m的路堤则应离坡脚40m以上。
(二)沉降监测
软土地基路堤填筑过程中应进行沉降和稳定监测,严格控制施工填料和加载速度。沉降板应安装在路中线,间距以200m为宜;桥头引道路堤应在中心线和两侧路肩边缘线按50m间距设置沉降板,监测沉降。填筑过程中每填一层应进行一次观测,路堤加载填筑速度以每昼夜水平位移不超过0.5cm、沉降量不大于1.5cm控制,以避免地基失稳。路堤填筑至设计标高后,一般应留出至少六个月以上的时间使路堤沉降稳定,超载预压路堤沉降时间不宜少于三个月。
2.软基常用的处理技术
软基处理的目标在于提高路基的地基抗滑坍、抗变形能力和稳定性,以及减小地基沉降量或提早完成地基沉降。
(一)提高填土路基整体抗滑坍稳定
反压护道法。对于路堤高度超过极限高度1.5-2倍以内的路堤,可通过反压护道使路堤下淤泥趋于稳定,护道宽度一般为路堤高度的30%~50%。
排水砂垫层法。对路堤高度小于2倍极限高度的软基,可铺以厚0.6-1m的表层排水砂垫层,以促进表层较薄软土层固结,提高路基强度和稳定性。
(二)加速地基固结沉降
粒料桩井法。用砂、碎石、钢渣砂等粒料或袋装砂井,配合地基表面砂垫层排水和填土等进行超载预压,促进地基排水固结,提早完成沉降。适用于软土厚超过5m,地基承载力不足的地基。
四、公路建设中软土路基的施工要点
1.公路等级要求的道路性质
根据公路等级,对于设计要求的公路道德等级越低,可先铺简易公路路面,等待地基沉降结束后,再铺常规的公路路面从而节约资金。相反公路等级较高时,平整度要求也越高越需要采取更有效的软地基处理措施。公路道路的形状。对于宽且低的路堤易出现局部破坏宜用换填法;采用压重法时路堤稳定性不足且设计高度大;此外路堤设计的越宽越高,深处粘土层的沉降也越大。道路工程中软土地基处理技术
任何一种软基加固方法都不是万能的,各种加固方法都有它一定的使用条件和范围。由于软土性状千差万别、地质勘察资料的局限性及设计参数误差等因素的影响,往往使处理后的效果与设计要求产生较大的差异。
2.软土路基施工之前的准备
软土路基施工之前应该对一切可能出现的问题进行充足的估计,例如路堤失稳,路面碎裂,路面下沉、路基纵向、横向断裂等问题,制定相应的对策之后才可开工。应该测试好填筑需要的时间、提前的做好路基范围的排水的问题,确保可以顺利的完成该工程以及排除地表上的水和疏干表层上的泥土。
3.软土路基中路基的填筑
在软土路基中路基的填筑中与软土路基问题上,我们必须采取必须要有层次的填筑、压实。我们在材料的选择上,应该首选渗水性好的填料。我们必须认真的、正确的对待软土路基问题。
4.土路基填筑之后的沉降监测
我们软土地基路堤填筑过程中应该严格的控制沉降和稳定监测,严格的控制使用材料的质量。为了减少失误,我们在填筑的过程中应该每填一层都应该进行一次观测,严格监测沉降板之间的距离以及沉降,以避免地基失稳的问题发生。路堤填筑至设计标高后,一般应留出至少六个月以上的时间使路堤沉降稳定,超载预压路堤沉降时间不宜少于三个月。
5.软基处理中常用的处理技术
通过软基处理可以提高路基的地基抗滑坍、抗变形能力和稳定性,以及减小地基沉降量或提早完成地基沉降。软基处理方法有反压护道法、排水砂垫层法、加筋路堤法、粒料桩井法、塑料排水板法、加载预压法、井点降水加载预压。
6.提高填土路基整体抗滑坍稳定的集中方法
(一)反压护道法。对于路堤高度超过极限高度1.5-2倍以内的路堤,可通过反压护道使路堤下淤泥趋于稳定,护道宽度一般为路堤高度的30%~50%。
(二)排水砂垫层法。对路堤高度小于2倍极限高度的软基,可铺以厚0.6-1m的表层排水砂垫层,以促进表层较薄软土层固结,提高路基强度和稳定性。
(三)加筋路堤法。在地下水位较高、表层软土松湿地带,用土工布或土工隔栅分层垫隔路堤或包裹覆盖堤身,以提高路基刚度和稳定性。
7.加速地基固结沉降的方法
粒料桩井法。用砂、碎石、钢渣砂等粒料或袋装砂井,配合地基表面砂垫层排水和填土等进行超载预压,促进地基排水固结,提早完成沉降。适用于软土厚超过5m,地基承载力不足的地基。
五、桥梁隧道软土施工因素及对策
1.地理环境
公路桥梁涵洞施工受工程基层土质、天然地基、水域特点、周围设施、当地气候等难以驾驭的地理环境影响和制约,对涵洞的类型、功能、建设标准、质量要求等有着决定性影响,成为一项极为复杂、繁琐、施工质量难于得到有效的控制工程。
2.技术方案
桥梁涵洞工程工艺技术的适用性、先进性、成熟性等十分关键,如为避免涵顶跳车问题,可优化排水系统,在路面与涵洞之间增设搭板等。由于技术方案的确定主要取决于设计阶段,因此要基于地形勘察结果,根据涵洞建设标准,多次比较经济技术,选择符合要求、技术先进、经济合理的技术工艺,以及满足施工要求的高性能机械设备。
3.施工材料
由于橋梁涵洞施工是一项周期性较长的施工工作,施工过程中使用的材料较多,涉及范围较广,材料质量优劣对施工质量的影响尤为明显,若其出现问题,即使后期施工如何弥补,也难以消除质量问题。
4.施工质量控制策略
(一)健全管理体系与制度
在公路桥梁涵洞施工质量管理体系中,应对涵洞施工流程、材料验收、施工规范、技术标准等加以明确和细化,特别是基底处理、钢筋绑扎、模板安装、混凝土拌合、台背回填等质量控制要点,如利用机械开挖基坑时,若其距离基底20cm,应换做人工开挖;用于密封模板缝隙的海绵条的厚度应在3mm左右。用于浇筑模板的混凝土高度应低于30cm等。同时还应明晰建设单位、监理单位、施工单位的职责范围,形成共同管理、相互监督的管理组织,从而实现涵洞施工的制度化、规范化、标准化。
(二)提高质量意识与管理水平
加大桥梁涵洞施工质量控制宣传工作的力度,制定施工管理计划与方案,随着施工的进程及时的修订与完善管理方案,逐步提高施工质量管理控制水平。加强基础施工管理,保证质量管理工作的标准化与规范化,提高管理工作的有效性。
把好材料采购质量管理。严格控制材料质量,选择正规供应商经过质量验证的施工材料。特殊的材料需要放于特定的厂房中,由专人看护储存,部分需要防潮的材料需要做好相应的防潮处理,部分需要防撞击的材料需要垫上软垫、干草进行防护。
六、结束语
公路是现如今已经必不可少的,桥梁隧道也无法离开人们的生活,对于他们质量的提升,地基是根本,因此,不断探索以及解决软土地基的问题成为了含义重要意义的项目。
参考文献:
[1] 郑起.现行市政施工规范实用全书.北京.中国环境科学出版社[M]2008.04.
[2] 谈至明等.道路工程施工技术.北京.高等教育出版社[M].2010.10-13.
【关键词】公路,桥梁,隧道,软土地基,处理对策
中图分类号:X734文献标识码: A
一、前言
软土地及随着公路、桥梁、隧道的兴起已经成为常见而又麻烦的一种因素,专业人士对于软土地基的处理对策也较为烦恼。
二、软土的介绍
1.软土的基本特征
软土也就是我们俗称淤泥及淤泥质土的总称,是在流水中沉积的细粒土并经过化学等作用形成的带有软粘性的淤泥土质,土质的有机颗粒的表面带有大量负电荷和水分子的作用,因此在土质颗粒外围有一层很厚的水膜,并且在沉积的过程中大量负电荷的静电引力和水分子的引力作用,形成具有絮状和蜂窝状的特殊结构。
2.软土地基对工程建造的影响
因软土地基主要是由淤泥、淤泥质土等构造而成的基地。土质自身的特质造成承载能力较低,抗剪力较低,因此,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,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害。
3.软体地基处理措施的重要性
软土地基是一种不良地基,由于软土地基具有强度低压缩性高和缩水性很小等特性,因此在软土地基上修建建筑物,必须重视地基的变形和稳定问题。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,因而要采取措施进行地基处理。
软土地基的特殊构造更应得到工程建造的首要考虑因素,全面考虑软土地基的孔隙较大、含水量较高、渗透性小等一些列不利于工程建造的因素,作为软体地基建造工程更应注重以上问题的多发和隐患。
4.软土地基上基础的处理措施
软土地基的隐患是工程建造中的安全问题之一,由于软土基地的沉降问题困扰工程施工的进展,而处理软体地基上基础的处理措施应遵循因地而异,以下归纳了两种在一般工程中对软体地基的基本处理措施。
(一)垫层法
根据地形与土质的基本情况,在全面考虑的情况下,在软土地基上面进行铺设一定厚度砂垫层或者是土工布等。垫层法是在软土地基顶面铺设百度为0.6m-1.0m的砂垫层或土布等作为软土层固结所需要的上部排水层,以加速沉降的发展,缩短固结过程的方法。
(二)表层排水法
由于软土具有孔隙比较大、含水量较大的特殊性质,表层排水法是在建造地基的时候,事先开挖水沟,将土质表层的水排出,减少软土土质的空隙,降低地基的含水量,强化提高承载力,保障施工作业机械的工作环境和条件。
三、软土路基施工要点
1.施工前的准备
软土路基施工前应对可能出现的路基变形沉降、失稳和桥头沉降差以及地基沉降稳定期等有充足的估计,并制定相应的对策后方可开工。通常需通过填筑试验路段确定路基填筑工艺、填筑速度等。此外,软基路堤填筑前须做好路基范围排水,开挖纵横向排水沟、渗沟,以排除地表水,疏干表层土。
(一)路堤填筑
軟土地基路堤必须分层填筑、分层压实,分段接头应相互错开,台阶形搭接宽度不宜小于2m。桥台背和锥坡填土应同步分层夯实,并宜选用渗水性填料,按15cm厚度分层碾压。高等级道路桥头填土还须辅助其他地基处理措施,以减少工后沉降。路堤填料宜集中取土,在高度低于2m的路堤两侧取土时应离坡脚20m以外,高度为5m:高度大于2m的路堤则应离坡脚40m以上。
(二)沉降监测
软土地基路堤填筑过程中应进行沉降和稳定监测,严格控制施工填料和加载速度。沉降板应安装在路中线,间距以200m为宜;桥头引道路堤应在中心线和两侧路肩边缘线按50m间距设置沉降板,监测沉降。填筑过程中每填一层应进行一次观测,路堤加载填筑速度以每昼夜水平位移不超过0.5cm、沉降量不大于1.5cm控制,以避免地基失稳。路堤填筑至设计标高后,一般应留出至少六个月以上的时间使路堤沉降稳定,超载预压路堤沉降时间不宜少于三个月。
2.软基常用的处理技术
软基处理的目标在于提高路基的地基抗滑坍、抗变形能力和稳定性,以及减小地基沉降量或提早完成地基沉降。
(一)提高填土路基整体抗滑坍稳定
反压护道法。对于路堤高度超过极限高度1.5-2倍以内的路堤,可通过反压护道使路堤下淤泥趋于稳定,护道宽度一般为路堤高度的30%~50%。
排水砂垫层法。对路堤高度小于2倍极限高度的软基,可铺以厚0.6-1m的表层排水砂垫层,以促进表层较薄软土层固结,提高路基强度和稳定性。
(二)加速地基固结沉降
粒料桩井法。用砂、碎石、钢渣砂等粒料或袋装砂井,配合地基表面砂垫层排水和填土等进行超载预压,促进地基排水固结,提早完成沉降。适用于软土厚超过5m,地基承载力不足的地基。
四、公路建设中软土路基的施工要点
1.公路等级要求的道路性质
根据公路等级,对于设计要求的公路道德等级越低,可先铺简易公路路面,等待地基沉降结束后,再铺常规的公路路面从而节约资金。相反公路等级较高时,平整度要求也越高越需要采取更有效的软地基处理措施。公路道路的形状。对于宽且低的路堤易出现局部破坏宜用换填法;采用压重法时路堤稳定性不足且设计高度大;此外路堤设计的越宽越高,深处粘土层的沉降也越大。道路工程中软土地基处理技术
任何一种软基加固方法都不是万能的,各种加固方法都有它一定的使用条件和范围。由于软土性状千差万别、地质勘察资料的局限性及设计参数误差等因素的影响,往往使处理后的效果与设计要求产生较大的差异。
2.软土路基施工之前的准备
软土路基施工之前应该对一切可能出现的问题进行充足的估计,例如路堤失稳,路面碎裂,路面下沉、路基纵向、横向断裂等问题,制定相应的对策之后才可开工。应该测试好填筑需要的时间、提前的做好路基范围的排水的问题,确保可以顺利的完成该工程以及排除地表上的水和疏干表层上的泥土。
3.软土路基中路基的填筑
在软土路基中路基的填筑中与软土路基问题上,我们必须采取必须要有层次的填筑、压实。我们在材料的选择上,应该首选渗水性好的填料。我们必须认真的、正确的对待软土路基问题。
4.土路基填筑之后的沉降监测
我们软土地基路堤填筑过程中应该严格的控制沉降和稳定监测,严格的控制使用材料的质量。为了减少失误,我们在填筑的过程中应该每填一层都应该进行一次观测,严格监测沉降板之间的距离以及沉降,以避免地基失稳的问题发生。路堤填筑至设计标高后,一般应留出至少六个月以上的时间使路堤沉降稳定,超载预压路堤沉降时间不宜少于三个月。
5.软基处理中常用的处理技术
通过软基处理可以提高路基的地基抗滑坍、抗变形能力和稳定性,以及减小地基沉降量或提早完成地基沉降。软基处理方法有反压护道法、排水砂垫层法、加筋路堤法、粒料桩井法、塑料排水板法、加载预压法、井点降水加载预压。
6.提高填土路基整体抗滑坍稳定的集中方法
(一)反压护道法。对于路堤高度超过极限高度1.5-2倍以内的路堤,可通过反压护道使路堤下淤泥趋于稳定,护道宽度一般为路堤高度的30%~50%。
(二)排水砂垫层法。对路堤高度小于2倍极限高度的软基,可铺以厚0.6-1m的表层排水砂垫层,以促进表层较薄软土层固结,提高路基强度和稳定性。
(三)加筋路堤法。在地下水位较高、表层软土松湿地带,用土工布或土工隔栅分层垫隔路堤或包裹覆盖堤身,以提高路基刚度和稳定性。
7.加速地基固结沉降的方法
粒料桩井法。用砂、碎石、钢渣砂等粒料或袋装砂井,配合地基表面砂垫层排水和填土等进行超载预压,促进地基排水固结,提早完成沉降。适用于软土厚超过5m,地基承载力不足的地基。
五、桥梁隧道软土施工因素及对策
1.地理环境
公路桥梁涵洞施工受工程基层土质、天然地基、水域特点、周围设施、当地气候等难以驾驭的地理环境影响和制约,对涵洞的类型、功能、建设标准、质量要求等有着决定性影响,成为一项极为复杂、繁琐、施工质量难于得到有效的控制工程。
2.技术方案
桥梁涵洞工程工艺技术的适用性、先进性、成熟性等十分关键,如为避免涵顶跳车问题,可优化排水系统,在路面与涵洞之间增设搭板等。由于技术方案的确定主要取决于设计阶段,因此要基于地形勘察结果,根据涵洞建设标准,多次比较经济技术,选择符合要求、技术先进、经济合理的技术工艺,以及满足施工要求的高性能机械设备。
3.施工材料
由于橋梁涵洞施工是一项周期性较长的施工工作,施工过程中使用的材料较多,涉及范围较广,材料质量优劣对施工质量的影响尤为明显,若其出现问题,即使后期施工如何弥补,也难以消除质量问题。
4.施工质量控制策略
(一)健全管理体系与制度
在公路桥梁涵洞施工质量管理体系中,应对涵洞施工流程、材料验收、施工规范、技术标准等加以明确和细化,特别是基底处理、钢筋绑扎、模板安装、混凝土拌合、台背回填等质量控制要点,如利用机械开挖基坑时,若其距离基底20cm,应换做人工开挖;用于密封模板缝隙的海绵条的厚度应在3mm左右。用于浇筑模板的混凝土高度应低于30cm等。同时还应明晰建设单位、监理单位、施工单位的职责范围,形成共同管理、相互监督的管理组织,从而实现涵洞施工的制度化、规范化、标准化。
(二)提高质量意识与管理水平
加大桥梁涵洞施工质量控制宣传工作的力度,制定施工管理计划与方案,随着施工的进程及时的修订与完善管理方案,逐步提高施工质量管理控制水平。加强基础施工管理,保证质量管理工作的标准化与规范化,提高管理工作的有效性。
把好材料采购质量管理。严格控制材料质量,选择正规供应商经过质量验证的施工材料。特殊的材料需要放于特定的厂房中,由专人看护储存,部分需要防潮的材料需要做好相应的防潮处理,部分需要防撞击的材料需要垫上软垫、干草进行防护。
六、结束语
公路是现如今已经必不可少的,桥梁隧道也无法离开人们的生活,对于他们质量的提升,地基是根本,因此,不断探索以及解决软土地基的问题成为了含义重要意义的项目。
参考文献:
[1] 郑起.现行市政施工规范实用全书.北京.中国环境科学出版社[M]2008.04.
[2] 谈至明等.道路工程施工技术.北京.高等教育出版社[M].2010.10-13.