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摘要:我国幅员辽阔,软土地质在我国比较常见的地形,主要分布在我国的沿海地带,沿海地区的地形环境对道路桥梁的施工修建有很大的影响,所以应重视道路桥梁施工修建的软土地基处理,软土地基上修建的工程常出现下降或凸起的问题,主要原因是由于软土地基强度低,含水量大,及渗透性低等因素。这些不利因素对道路桥梁的施工有很大的影响,还可能威胁到人们的生命财产安全。本文对道桥工程的软土地基中不均匀沉降问题进行分析,并采取相应的解决措施。
关键词:道桥工程;软土地基;不均匀沉降;分析
一、软土地基的特性
1.非线性和非弹性
将在一定应力范围内,去除应力后,可以快速恢复原状的叫做线性变化,但是对与软土地基的施工修建来说,去除应力后,无法恢复到原来的状况,这就叫做非弹性变化,这是软土地基的特点,它的变化无法做出准确的预测,使得道桥施工修建带来很多困难。
2.各向异性
多年的沉淀积累容易形成软土结构,在其内部形成分层现象是软土地基的基本特征,从地质专业角度来说,软土地质的内部每层都记录一个时期的地质条件,所以同一层的软土地质结构大体都是相同的,但纵向结构有各向异性。
二、软土地基出现不均匀沉降的原因
1.勘探数据不准确
在道路桥梁的施工修建前,应对地质条件、地质结构进行勘探测量并记录,应把这些数据交给专门的部门,由他们对数据进行整理和处理,其目的是能够为道路桥梁工程,及施工修建提出切实可行的意见或建议,所以前期工程对数据的勘探测量与后面的整个工程质量有密切的关系。
2.工程本身設计不合理
对道桥工程合理设计是十分重要的,自身结构的设计不合理会在道桥工程施工修建中出现很多问题,如道桥工程设计太大,结构过于复杂或者是他们之间的距离不合适,会对软土地基的压缩性能有很大的影响。导致道桥地基出现下沉的情况,无法保证工程的质量,威胁人们的生命安全。
3.工程结构不合理
工程结构不合理主要是由于工程设计不合理所遗留的问题,如果在设计的时候桥梁工程师们无法很好的把握桥梁的各种比例关系,整个桥梁受力不均匀出现桥梁下沉的问题,对道桥工程的刚性有很大的不足,会造成自身对地基的承载力不均匀下沉的情况。
4.工程施工工序不合理
有关道桥的实际施工修建过程,如果不按正确的施工顺序对道桥地基施工修建,就会造成软土地基的不均匀沉降,对承载力要求很高的桥梁结构施工后,下降幅度很大,引发道桥工程不均匀下降问题。
三、市政道路建设中软土地基的处理方法
1.置换法
置换法就是将道路施工位置上的软土层挖掉,置换以良好的无侵蚀性、低压缩性的散粒材料或采用与道路工程施工相同的材料,然后分层压、夯、振动,使其满足设计要求的密实度。一般情况下,采用的砂或碎石置换,具有较好的强度和承载能力。置换法的加固机理是根据土层附加应力的分布规律,具体就是让置换层承受较大的应力,下面的软土层承受较少的应力,然后使整体土层满足设计与施工的要求。因此,置换法只适用于浅层的软土处理。
2.强夯法
简单说,强夯法就是用几十吨重的夯锤从几十米高处自由落下,对地面进行强力夯实的地基处理方法。这种软土地基处理方式不仅能够提高地基的强度、降低地基的压缩性,还能有效改善地层抗振动液化的能力,有助于增强防灾能力。由于此种方法需要使用到几十吨重的夯锤,必然为周围建筑物的安全带来一定影响或其他副作用。因此,使用过程中应当加以小心。
3.排水法
基于软土地基的渗透性,地基处理中必须设置排水管道,并做好边坡土体的防护工作。所谓的排水法就是采取相应措施(砂垫层、排水井、塑料多孔排水板等)在软基表层或内部形成水平或垂直排水通道,使软土层在自重或外界荷载的共同作用下快速排出土层中的水分,最后达到土壤固结的目的。下面以排水井措施为例,具体说明排水法的施工工艺。
排水井法就是在软土地基内按照一定的间距打孔,然后在孔内灌注透水性良好的砂或其他物质,并在上部施加预压荷载。其原理就是缩短排水路径,使其在荷载作用下加快排水速度,尽快使土层的含水量满足设计及施工要求。通常情况下,排水井直径为250-500mm之间,间距在2-3m之间。
4.混凝土灌注法
凝土灌注桩是一种在软土地基的桩位上钻孔,然后将水泥注入桩内,或在桩内安置钢筋后注入混凝土的而一种方式。这种现浇桩与预制桩相比,具有低振动、低噪音、桩长和直径可调整的优势。但是由于成桩工艺较为复杂,故而成桩速度比预制桩慢一些。
四、道桥工程在软土地基中不均匀沉降的防治对策
1.合理设置桥梁结构
道桥结构设计过程中可以采用轻质材料,这一材料的使用降低了道桥工程的整体重量,从专业术语上讲就是降低了道桥工程的总荷载。一般情况下,道桥工程底部出现的附加应力是导致其出现沉降的主要原因。随着附加载荷的增加,导致沉降现象的不断增加。道桥工程施工过程中总载荷的降低,是有效预防道桥出现不均匀沉降现象发生的重要手段。根据道桥工程施工的特点和要求,采用轻质建筑材料,轻质建材其自身荷载低这一优势减轻了道桥的自重,对于避免沉降问题的发生具有极为重要的意义。(2)施工人员根据施工现场具体情况,进行的结构调整,促进工程刚度的提升,有效避免道桥不均匀沉降问题出现。经过长期的实践整明,如果道桥工程整体刚度较大时,那么其发生不均匀沉降问题的概率也就相对较小。(3)道桥地基刚度的提升也是避免不均匀沉降发生的重要方式,这就要求施工企业必须采取积极有效的措施促进道桥工程刚度的提升,才能最大限度的降低不均匀沉降现象的发生的几率。
2.加强桥台软基处理的研究力度
桥台桩基施工对于桥梁不均匀沉降影响较大,如果施工企业在进行桥台桩基施工时,没有严格的按照要求进行软土地基处理,那么就会在桥头填土施工时对桩基质量造成非常严重的影响,由此导致不均匀沉降问题的出现。虽然我国道桥施工企业对软土地基不均匀沉降问题采一系列的措施,但是由于这些措施在实际应用过程中仍然存在着很多的不足之处,所以就目前而言,对于此原因导致的不均匀沉降,还无法彻底消除,应当继续的不断开发新技术,不断的在施工中加以注意,提升施工质量。
3.保证勘测报告的准确
针对施工现场地质情况的勘测是道桥工程施工开始前的重要工作之一,这一工作也是以此保证工程设计、施工顺利进行的关键。尤其是针对软土地基的施工,施工企业必须严格的按照要求分析、审核地质勘测报告,在确定相关数据准确无误的基础上,才能开始工程施工。同时要求施工人员必须全面的掌握施工现场的具体情况,有效控制不均匀沉降现象发生,以此保证道桥工程的施工质量。
4.进一步完善施工方案以及施工组织设计
为了最大限度的减少道桥工程施工过程中不均匀沉降问题的出现,施工企业必须根据施工要求设计完善的施工方案,以此保证道桥工程建设施工质量的有效提升。另外,施工企业必须加强先进设备与相关技术人才引进的力度,才能从根本上促进道路工程建设施工质量的稳步提升。
结语
对于市政道路建设中软土地基处理而言,地基加固处理是一个长期的、技术要求高的工程,必须经过设计单位科学、细致的勘察与分析才能确定选取何种处理方法。但是不论采用哪一种软土地基的处理方法,都必须注意地基沉降、稳定处理两大重点问题。只有将这两个方面处理好,才可能保证软土地基具有较强的承载能力,市政道路工程的使用寿命才得以有力保障。
参考文献:
[1]王宝良.解析道桥工程在软土地基中不均匀沉降问题[J].黑龙江科技信息,2016,06:188.
[2]鲁东.道桥工程在软土地基中不均匀沉降问题探讨[J].黑龙江科技信息,2015,25:180.
[3]王国正.试述软土地基中道桥工程的不均匀沉降成因与防控措施[J].建材与装饰,2016,No.42319:251-252.
关键词:道桥工程;软土地基;不均匀沉降;分析
一、软土地基的特性
1.非线性和非弹性
将在一定应力范围内,去除应力后,可以快速恢复原状的叫做线性变化,但是对与软土地基的施工修建来说,去除应力后,无法恢复到原来的状况,这就叫做非弹性变化,这是软土地基的特点,它的变化无法做出准确的预测,使得道桥施工修建带来很多困难。
2.各向异性
多年的沉淀积累容易形成软土结构,在其内部形成分层现象是软土地基的基本特征,从地质专业角度来说,软土地质的内部每层都记录一个时期的地质条件,所以同一层的软土地质结构大体都是相同的,但纵向结构有各向异性。
二、软土地基出现不均匀沉降的原因
1.勘探数据不准确
在道路桥梁的施工修建前,应对地质条件、地质结构进行勘探测量并记录,应把这些数据交给专门的部门,由他们对数据进行整理和处理,其目的是能够为道路桥梁工程,及施工修建提出切实可行的意见或建议,所以前期工程对数据的勘探测量与后面的整个工程质量有密切的关系。
2.工程本身設计不合理
对道桥工程合理设计是十分重要的,自身结构的设计不合理会在道桥工程施工修建中出现很多问题,如道桥工程设计太大,结构过于复杂或者是他们之间的距离不合适,会对软土地基的压缩性能有很大的影响。导致道桥地基出现下沉的情况,无法保证工程的质量,威胁人们的生命安全。
3.工程结构不合理
工程结构不合理主要是由于工程设计不合理所遗留的问题,如果在设计的时候桥梁工程师们无法很好的把握桥梁的各种比例关系,整个桥梁受力不均匀出现桥梁下沉的问题,对道桥工程的刚性有很大的不足,会造成自身对地基的承载力不均匀下沉的情况。
4.工程施工工序不合理
有关道桥的实际施工修建过程,如果不按正确的施工顺序对道桥地基施工修建,就会造成软土地基的不均匀沉降,对承载力要求很高的桥梁结构施工后,下降幅度很大,引发道桥工程不均匀下降问题。
三、市政道路建设中软土地基的处理方法
1.置换法
置换法就是将道路施工位置上的软土层挖掉,置换以良好的无侵蚀性、低压缩性的散粒材料或采用与道路工程施工相同的材料,然后分层压、夯、振动,使其满足设计要求的密实度。一般情况下,采用的砂或碎石置换,具有较好的强度和承载能力。置换法的加固机理是根据土层附加应力的分布规律,具体就是让置换层承受较大的应力,下面的软土层承受较少的应力,然后使整体土层满足设计与施工的要求。因此,置换法只适用于浅层的软土处理。
2.强夯法
简单说,强夯法就是用几十吨重的夯锤从几十米高处自由落下,对地面进行强力夯实的地基处理方法。这种软土地基处理方式不仅能够提高地基的强度、降低地基的压缩性,还能有效改善地层抗振动液化的能力,有助于增强防灾能力。由于此种方法需要使用到几十吨重的夯锤,必然为周围建筑物的安全带来一定影响或其他副作用。因此,使用过程中应当加以小心。
3.排水法
基于软土地基的渗透性,地基处理中必须设置排水管道,并做好边坡土体的防护工作。所谓的排水法就是采取相应措施(砂垫层、排水井、塑料多孔排水板等)在软基表层或内部形成水平或垂直排水通道,使软土层在自重或外界荷载的共同作用下快速排出土层中的水分,最后达到土壤固结的目的。下面以排水井措施为例,具体说明排水法的施工工艺。
排水井法就是在软土地基内按照一定的间距打孔,然后在孔内灌注透水性良好的砂或其他物质,并在上部施加预压荷载。其原理就是缩短排水路径,使其在荷载作用下加快排水速度,尽快使土层的含水量满足设计及施工要求。通常情况下,排水井直径为250-500mm之间,间距在2-3m之间。
4.混凝土灌注法
凝土灌注桩是一种在软土地基的桩位上钻孔,然后将水泥注入桩内,或在桩内安置钢筋后注入混凝土的而一种方式。这种现浇桩与预制桩相比,具有低振动、低噪音、桩长和直径可调整的优势。但是由于成桩工艺较为复杂,故而成桩速度比预制桩慢一些。
四、道桥工程在软土地基中不均匀沉降的防治对策
1.合理设置桥梁结构
道桥结构设计过程中可以采用轻质材料,这一材料的使用降低了道桥工程的整体重量,从专业术语上讲就是降低了道桥工程的总荷载。一般情况下,道桥工程底部出现的附加应力是导致其出现沉降的主要原因。随着附加载荷的增加,导致沉降现象的不断增加。道桥工程施工过程中总载荷的降低,是有效预防道桥出现不均匀沉降现象发生的重要手段。根据道桥工程施工的特点和要求,采用轻质建筑材料,轻质建材其自身荷载低这一优势减轻了道桥的自重,对于避免沉降问题的发生具有极为重要的意义。(2)施工人员根据施工现场具体情况,进行的结构调整,促进工程刚度的提升,有效避免道桥不均匀沉降问题出现。经过长期的实践整明,如果道桥工程整体刚度较大时,那么其发生不均匀沉降问题的概率也就相对较小。(3)道桥地基刚度的提升也是避免不均匀沉降发生的重要方式,这就要求施工企业必须采取积极有效的措施促进道桥工程刚度的提升,才能最大限度的降低不均匀沉降现象的发生的几率。
2.加强桥台软基处理的研究力度
桥台桩基施工对于桥梁不均匀沉降影响较大,如果施工企业在进行桥台桩基施工时,没有严格的按照要求进行软土地基处理,那么就会在桥头填土施工时对桩基质量造成非常严重的影响,由此导致不均匀沉降问题的出现。虽然我国道桥施工企业对软土地基不均匀沉降问题采一系列的措施,但是由于这些措施在实际应用过程中仍然存在着很多的不足之处,所以就目前而言,对于此原因导致的不均匀沉降,还无法彻底消除,应当继续的不断开发新技术,不断的在施工中加以注意,提升施工质量。
3.保证勘测报告的准确
针对施工现场地质情况的勘测是道桥工程施工开始前的重要工作之一,这一工作也是以此保证工程设计、施工顺利进行的关键。尤其是针对软土地基的施工,施工企业必须严格的按照要求分析、审核地质勘测报告,在确定相关数据准确无误的基础上,才能开始工程施工。同时要求施工人员必须全面的掌握施工现场的具体情况,有效控制不均匀沉降现象发生,以此保证道桥工程的施工质量。
4.进一步完善施工方案以及施工组织设计
为了最大限度的减少道桥工程施工过程中不均匀沉降问题的出现,施工企业必须根据施工要求设计完善的施工方案,以此保证道桥工程建设施工质量的有效提升。另外,施工企业必须加强先进设备与相关技术人才引进的力度,才能从根本上促进道路工程建设施工质量的稳步提升。
结语
对于市政道路建设中软土地基处理而言,地基加固处理是一个长期的、技术要求高的工程,必须经过设计单位科学、细致的勘察与分析才能确定选取何种处理方法。但是不论采用哪一种软土地基的处理方法,都必须注意地基沉降、稳定处理两大重点问题。只有将这两个方面处理好,才可能保证软土地基具有较强的承载能力,市政道路工程的使用寿命才得以有力保障。
参考文献:
[1]王宝良.解析道桥工程在软土地基中不均匀沉降问题[J].黑龙江科技信息,2016,06:188.
[2]鲁东.道桥工程在软土地基中不均匀沉降问题探讨[J].黑龙江科技信息,2015,25:180.
[3]王国正.试述软土地基中道桥工程的不均匀沉降成因与防控措施[J].建材与装饰,2016,No.42319:251-252.