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【摘 要】 软土地区道路桥梁路基施工具有技术难度高、工艺复杂等特点,文章简述了软土路基的特性,总结了几种常用的软土路基施工处理技术,并结合杭瑞高速公路贵州境遵义至毕节段(K1715+080~K1715+180)山区软土区域的路基处理工况,对道路桥梁施工处理措施进行了探讨。
【关键词】 道路桥梁;软土地基;不均匀沉降
引言:
软土地质在我国分布广泛,尤其是在我国西南部山区地区存许多软土区域。道路桥梁的施工中由于受到地形条件的制约不得不修建于软土地基上[1-3]。软土地基是山区地区道路桥梁施工中的一个难点,道路桥梁的使用安全及寿命与软土地基处理质量的好坏息息相关。在进行软土地基上道路桥梁的基础设计时,应将软土地基的变形特征充分考虑进去,避免其对桥梁产生危害。软土地基的不均匀沉降会使桥梁产生扭曲、倾斜或裂缝,影响其外观及使用安全,严重时甚至会出现垮塌。因此,如何防治不均匀沉降对道路桥梁的危害是一个非常重要的问题。
软土具有强度低、含水量大、渗透性差、压缩性大等特点[4],在软土地基施工中经常会出现公路路面下沉或凸起、路面不同程度开裂以及路基滑移等病害,在桥梁路堤的连接处或桥涵通道的人工构造物处还容易发生颠簸和跳车的现象,为道路桥梁的行车安全埋下了极大的事故隐患,同时也威胁到了路人及司机的人身安全。因此在道路桥梁的施工中,一定要做好软基的加固处理,防止产生不均匀沉降,确保道路桥梁的施工质量和使用安全。
一、软土路基特性分析
对软土地基的特性进行掌握,对路基施工技术进行分析,能够更好的确保其应用效果。在软土地基中,其含水量非常大,空隙以及塑性指数也存在很大的差异,在进行处理时要根据不同的情况采取不同的方案,对其应用效果能够进行保证。在路桥施工中为了能够保证施工的质量,要先对软土路基进行勘察和分析,对其含水量以及空隙情况进行掌握,确保软土路基的施工技术能够得到很好的应用。软土路基对路桥施工的危害非常大,针对出现的问题选择必要的施工技术,能够对软土路基的含水量以及土体的透水性进行改善,同时,对路基的使用性能以及承载能力也可以进行改善。
二、路桥施工中软土路基施工技术分析
1、软土路基置换施工技术
在路桥软土路基施工中,置换施工技术是比较传统的技术,在操作方面要对软土地基进行开挖,然后进行换填,这样能够对路基的含水量以及排水能力进行改善,提高路基的承载能力。在换填过程中要保证复合材料的质量,避免换填之后的路基出现沉降的问题。在换填之前对施工技术、土质条件以及回填的性能进行分析,这些因素都有可能会影响到施工的效果,在回填之后要进行摊铺和压实,对回填的厚度进行控制能够更好的保证路基的承载能力。
2、软土路基深层密实技术
对软土地基进行深层密实施工,可以实施爆破、夯实以及震动等方法,对比较松软的地基要进行加固,对路基的稳定性以及承载能力进行改善。这项施工技术在使用方面可以采取不同的加固方法,因此,对施工设备以及施工技术也有着不同的要求。深层密实技术在应用方面要对设备进行控制和管理,对路基的施工质量以及稳定性进行保证,对相关的参数控制以及技术要进行监控,避免技术管理方面对施工质量进行影响,实现路桥施工建设的目标。
3、我国路桥建设施工方面,经常会利用排水固结法对软土路基的含水量进行改善,同时,对路基的承载能力和稳定性进行改善。但是,排水固结施工技术的应用范围不是很多,其主要在周边没有水或者是软土路基含水量不高的地区进行应用,利用地基水层的透水性设置竖向的排水设施,对软土地基中的含水进行排除,同时提高路基的稳定性。
4、粉喷桩软土路基施工技术
粉喷桩是目前软土路基施工中最为常用的施工技术,通过深层搅拌以及分体状固化剂的搅拌处理,使软土路基能够形成加固土桩。利用水泥、石灰等材料作为主固化剂,通过其他添加剂的辅助作用,使软土地基能够在物理及化学反应下固结,形成具有整体性、水稳性的优质地基,满足公路路基建设施工需求。在粉喷桩施工中,针对施工工艺需求施工中应强化工艺性试验,并确定各项工艺参数,在大面积施工前,应对工艺性试桩进行承载力试验,再次确认设计参数及工艺施工参数,保障粉喷桩施工技术应用目标的实现。在做好上述技术管理基础上,施工企业还应加强施工用设备选型与养护,确保施工设备性能满足工艺施工要求。在施工过程中还应注重浆液的输送,避免设备故障及其他因素停浆对施工桩基整体性的影响,以用料、工艺参数控制等为基础,保障桩基施工质量、确保路桥软土路基的有效处理。
5、抛石挤淤法
抛石挤淤法的主要对象是常年积水的洼地及厚度薄、排水困难、土壤呈流动状态的软土路基,通过对这些软土地基的底部进行抛投片石,将淤泥挤出基底范围,从而使地基强度得到提高。该法在施工前应进行抛填深度、下卧层横坡的探测,以确定抛填方案。抛填应自地基中部向两侧进行;有横坡时自高侧向低侧进行;石料的选用宜使用不易风化的片石,片石尺寸不应小于0.3m。在填完片石后,要用重型机械反复碾压,然后在其上铺安装反滤层,再进行填土。
三、工程实例分析
1、工程概况
杭瑞高速公路贵州境遵义至毕节段(K1715+080~K1715+180)位于毕节市大方县百纳乡的俞家寨村,紧邻G326国道,交通条件便利。路线穿越段为耕地,为一缓坡地带,局部见基岩出露,受侵蚀、溶蚀作用较强烈;场区标高1572.4~1658.8m,相对最大高差约86.4m。轴线所跨地段地形标高介于1585.1~1600.1米,相对最大高差15米。场区属构造侵蚀-溶蚀型中低山地貌。本段路基沿线分布的地层较简单,根据工程地质调绘和钻探揭露的地层从上至下依次有:
粉质粘土:呈黄色、灰黄色,可塑状,表层为耕土,含少量质物根系,其路段内均有分布,顶部为硬壳层,钻探揭露厚度为2~4.5m。淤泥质土:呈灰色、灰绿色及灰黑色,流塑状~软塑状,内含10%~20%砂、碎石,碎石粒径约1~10mm,主要成分是强风化泥质粉砂岩,路段内均有分布,钻探揭露厚度为3~12m。碎石土:呈灰色、灰黑色,碎石成分为泥质粉砂岩钙质泥岩,碎石粒径35~70mm。湿至饱和含水,路段内均有分布,钻探揭露厚度为2~9m。含碎石粉质粘土:呈黄色,可塑状,局部呈流塑~软塑状,碎石主要由砂岩及泥质粉砂岩组成,碎石含量20%~40%,分布在路段低洼处,钻探揭露厚度0~10m。
本地段内分布着淤泥质粘土等软土,软土具有含水量高﹑孔隙比大和低透水性等特点,最深处达14m,工程性质较差,是典型的硬壳软土地基,此软土地基经过稳定性计算和沉降计算均不能满足规范要求,其承载力低,变形大,必须进行软基处理后才能进行路基的填筑。
2、处理措施及结果
通过土层物理力学指标分析可知,该工程地质条件较差,承载力低,且土体含水量较大。本工程设计采用水泥粉喷桩对地基进行处理,来提高土层压缩模量、提高地基承载力,减少地基的不均匀沉降,现场试验检测如图1所示。
粉喷桩直径采用500mm,C40普通硅酸盐混凝土,一次加固面积为0.195m2,总共打桩331根,每米水泥掺量为70kg,施工工期为30天。工程施工完成后,根据观测资料,地基实际沉降量小于10mm,预计地基最终沉降量应在22mm左右,未发生地基的不均匀沉降,地基加固效果良好。
四、结束语
我国公路建设对经济发展和社会稳定性有很大的影响,因此,一定要对路桥施工建设的质量进行保证,在施工中,软土路基对路桥基础的承载能力以及稳定性具有很大的影响,为了能够更好的保证施工的进度以及实现路桥工程的建设目标,要对软土地基进行更好的处理,保证路桥工程的建设目标得以实现。
参考文献:
[1]李紅梅.公路施工中软土路基的施工技术处理研究[J].科技创业家,2012(10).
[2]沈建荣.路桥施工中软土路基的施工技术措施[J].江西建材,2012(10).
[3]甘杰文.关于预防和减少软土地基不均匀沉降的探讨[J].黑龙江科技信息,2009(20).
[4]徐达晖.论公路桥梁工程中桥涵软土地基的施工处理措施[J].交通标准化,2013(4).
【关键词】 道路桥梁;软土地基;不均匀沉降
引言:
软土地质在我国分布广泛,尤其是在我国西南部山区地区存许多软土区域。道路桥梁的施工中由于受到地形条件的制约不得不修建于软土地基上[1-3]。软土地基是山区地区道路桥梁施工中的一个难点,道路桥梁的使用安全及寿命与软土地基处理质量的好坏息息相关。在进行软土地基上道路桥梁的基础设计时,应将软土地基的变形特征充分考虑进去,避免其对桥梁产生危害。软土地基的不均匀沉降会使桥梁产生扭曲、倾斜或裂缝,影响其外观及使用安全,严重时甚至会出现垮塌。因此,如何防治不均匀沉降对道路桥梁的危害是一个非常重要的问题。
软土具有强度低、含水量大、渗透性差、压缩性大等特点[4],在软土地基施工中经常会出现公路路面下沉或凸起、路面不同程度开裂以及路基滑移等病害,在桥梁路堤的连接处或桥涵通道的人工构造物处还容易发生颠簸和跳车的现象,为道路桥梁的行车安全埋下了极大的事故隐患,同时也威胁到了路人及司机的人身安全。因此在道路桥梁的施工中,一定要做好软基的加固处理,防止产生不均匀沉降,确保道路桥梁的施工质量和使用安全。
一、软土路基特性分析
对软土地基的特性进行掌握,对路基施工技术进行分析,能够更好的确保其应用效果。在软土地基中,其含水量非常大,空隙以及塑性指数也存在很大的差异,在进行处理时要根据不同的情况采取不同的方案,对其应用效果能够进行保证。在路桥施工中为了能够保证施工的质量,要先对软土路基进行勘察和分析,对其含水量以及空隙情况进行掌握,确保软土路基的施工技术能够得到很好的应用。软土路基对路桥施工的危害非常大,针对出现的问题选择必要的施工技术,能够对软土路基的含水量以及土体的透水性进行改善,同时,对路基的使用性能以及承载能力也可以进行改善。
二、路桥施工中软土路基施工技术分析
1、软土路基置换施工技术
在路桥软土路基施工中,置换施工技术是比较传统的技术,在操作方面要对软土地基进行开挖,然后进行换填,这样能够对路基的含水量以及排水能力进行改善,提高路基的承载能力。在换填过程中要保证复合材料的质量,避免换填之后的路基出现沉降的问题。在换填之前对施工技术、土质条件以及回填的性能进行分析,这些因素都有可能会影响到施工的效果,在回填之后要进行摊铺和压实,对回填的厚度进行控制能够更好的保证路基的承载能力。
2、软土路基深层密实技术
对软土地基进行深层密实施工,可以实施爆破、夯实以及震动等方法,对比较松软的地基要进行加固,对路基的稳定性以及承载能力进行改善。这项施工技术在使用方面可以采取不同的加固方法,因此,对施工设备以及施工技术也有着不同的要求。深层密实技术在应用方面要对设备进行控制和管理,对路基的施工质量以及稳定性进行保证,对相关的参数控制以及技术要进行监控,避免技术管理方面对施工质量进行影响,实现路桥施工建设的目标。
3、我国路桥建设施工方面,经常会利用排水固结法对软土路基的含水量进行改善,同时,对路基的承载能力和稳定性进行改善。但是,排水固结施工技术的应用范围不是很多,其主要在周边没有水或者是软土路基含水量不高的地区进行应用,利用地基水层的透水性设置竖向的排水设施,对软土地基中的含水进行排除,同时提高路基的稳定性。
4、粉喷桩软土路基施工技术
粉喷桩是目前软土路基施工中最为常用的施工技术,通过深层搅拌以及分体状固化剂的搅拌处理,使软土路基能够形成加固土桩。利用水泥、石灰等材料作为主固化剂,通过其他添加剂的辅助作用,使软土地基能够在物理及化学反应下固结,形成具有整体性、水稳性的优质地基,满足公路路基建设施工需求。在粉喷桩施工中,针对施工工艺需求施工中应强化工艺性试验,并确定各项工艺参数,在大面积施工前,应对工艺性试桩进行承载力试验,再次确认设计参数及工艺施工参数,保障粉喷桩施工技术应用目标的实现。在做好上述技术管理基础上,施工企业还应加强施工用设备选型与养护,确保施工设备性能满足工艺施工要求。在施工过程中还应注重浆液的输送,避免设备故障及其他因素停浆对施工桩基整体性的影响,以用料、工艺参数控制等为基础,保障桩基施工质量、确保路桥软土路基的有效处理。
5、抛石挤淤法
抛石挤淤法的主要对象是常年积水的洼地及厚度薄、排水困难、土壤呈流动状态的软土路基,通过对这些软土地基的底部进行抛投片石,将淤泥挤出基底范围,从而使地基强度得到提高。该法在施工前应进行抛填深度、下卧层横坡的探测,以确定抛填方案。抛填应自地基中部向两侧进行;有横坡时自高侧向低侧进行;石料的选用宜使用不易风化的片石,片石尺寸不应小于0.3m。在填完片石后,要用重型机械反复碾压,然后在其上铺安装反滤层,再进行填土。
三、工程实例分析
1、工程概况
杭瑞高速公路贵州境遵义至毕节段(K1715+080~K1715+180)位于毕节市大方县百纳乡的俞家寨村,紧邻G326国道,交通条件便利。路线穿越段为耕地,为一缓坡地带,局部见基岩出露,受侵蚀、溶蚀作用较强烈;场区标高1572.4~1658.8m,相对最大高差约86.4m。轴线所跨地段地形标高介于1585.1~1600.1米,相对最大高差15米。场区属构造侵蚀-溶蚀型中低山地貌。本段路基沿线分布的地层较简单,根据工程地质调绘和钻探揭露的地层从上至下依次有:
粉质粘土:呈黄色、灰黄色,可塑状,表层为耕土,含少量质物根系,其路段内均有分布,顶部为硬壳层,钻探揭露厚度为2~4.5m。淤泥质土:呈灰色、灰绿色及灰黑色,流塑状~软塑状,内含10%~20%砂、碎石,碎石粒径约1~10mm,主要成分是强风化泥质粉砂岩,路段内均有分布,钻探揭露厚度为3~12m。碎石土:呈灰色、灰黑色,碎石成分为泥质粉砂岩钙质泥岩,碎石粒径35~70mm。湿至饱和含水,路段内均有分布,钻探揭露厚度为2~9m。含碎石粉质粘土:呈黄色,可塑状,局部呈流塑~软塑状,碎石主要由砂岩及泥质粉砂岩组成,碎石含量20%~40%,分布在路段低洼处,钻探揭露厚度0~10m。
本地段内分布着淤泥质粘土等软土,软土具有含水量高﹑孔隙比大和低透水性等特点,最深处达14m,工程性质较差,是典型的硬壳软土地基,此软土地基经过稳定性计算和沉降计算均不能满足规范要求,其承载力低,变形大,必须进行软基处理后才能进行路基的填筑。
2、处理措施及结果
通过土层物理力学指标分析可知,该工程地质条件较差,承载力低,且土体含水量较大。本工程设计采用水泥粉喷桩对地基进行处理,来提高土层压缩模量、提高地基承载力,减少地基的不均匀沉降,现场试验检测如图1所示。
粉喷桩直径采用500mm,C40普通硅酸盐混凝土,一次加固面积为0.195m2,总共打桩331根,每米水泥掺量为70kg,施工工期为30天。工程施工完成后,根据观测资料,地基实际沉降量小于10mm,预计地基最终沉降量应在22mm左右,未发生地基的不均匀沉降,地基加固效果良好。
四、结束语
我国公路建设对经济发展和社会稳定性有很大的影响,因此,一定要对路桥施工建设的质量进行保证,在施工中,软土路基对路桥基础的承载能力以及稳定性具有很大的影响,为了能够更好的保证施工的进度以及实现路桥工程的建设目标,要对软土地基进行更好的处理,保证路桥工程的建设目标得以实现。
参考文献:
[1]李紅梅.公路施工中软土路基的施工技术处理研究[J].科技创业家,2012(10).
[2]沈建荣.路桥施工中软土路基的施工技术措施[J].江西建材,2012(10).
[3]甘杰文.关于预防和减少软土地基不均匀沉降的探讨[J].黑龙江科技信息,2009(20).
[4]徐达晖.论公路桥梁工程中桥涵软土地基的施工处理措施[J].交通标准化,2013(4).