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摘要:伴随着城市化进程的推进,我国的市政道路建设也取得了巨大的成就,在软土地区修建道路,经常会发生道路沉降变形等问题,从而对道路的使用产生严重的影响,从而造成巨大的经济损失,所以如何做好市政道路的软土地基施工处理技术,是施工单位目前亟待解决的问题。
关键词:道路桥梁工程;软土地基;处理技术
1软土地基的概述
地基可以分成天然地基与人工地基两种,前者是指施工过程中不需要加固的天然土层,后者则需要利用石屑垫层、砂垫层或混合灰土回填等方式进行夯实,以保证建筑物的坚固性。软土地基的性质非常特殊,它因地而异、因层而异,施工中存在很大的不可预见性,稍有不慎,就会出现非常严重的质量事故,例如勘探设计不明确,后续软基处理时不能做出处理设计;软基处理过程中采取的措施不当;堆料不当,没有进行分层填土,填土过快,
容易造成路堤失稳等。软土地基具有渗透性差、压缩性强、变化性能强及土层扰动性大等特点,在施工过程中必须坚持两方面原则:首先,自然下沉利用堆载预压方式保证稳定性;其次,软基施工必须严格按照技术标准进行。具体来说,在施工过程中可能会受到很多因素的制约,例如征地情况、施工情况等,在多方面因素影响下必须采取有效措施进行处理,以保证施工质量与安全。
2道路桥梁工程中的软土路基处理技术
2.1换填法
在道路桥梁工程软土地基加固处理施工过程中的换填施工技术,主要是将软弱地基全部挖除或者部分挖除,然后再换填为透水性好的土质,并进行压实。该方法主要应用于软土地基较浅的区域。换填法施工主要是以机械施工为主,以人工为辅。根据对软土地基施工经验可知,采用换填施工方法多应用在软土地基不大于3m的深度范围内。采用换填的土质材料多采用是二灰土、碎石、砂砾等,上述这些材料具有较高的稳定性,且在置换后对周围的土质无影响。
在道路桥梁工程施工中,选用合适类型的填料,配合适宜的施工填筑、压实工艺,可以很大程度上减小道路桥梁工程的不均匀沉降量,确保过渡段施工质量得到保障。此外,若软土地基承受的竖向荷载较大时,可以选用矿渣或者粉煤灰作为填料,提高地基的加固效果,确保过渡段具有充分的承载能力。
2.2设置砂垫层
对于上部软土层薄且含水量较大的桥梁工程软土地基可在软土地基上设置砂垫层,砂垫层厚度宜控制在0.5~1.2m。设置砂垫层的目的主要在于借助砂垫层良好的排水作用固结软土层,将上层的渗透水及时排出,达到降低填土水位的目的。此外在软土地基上有大型施工机械通行时,还会设置砂垫层来起到排水固结,保证安全的作用,此时砂垫层厚度要求应在1.2m以上,成本较高。在进行砂垫层施工时需要注意估算和试验软土地基的承重能力,软土地面强度、机械施工偏心力等因素都要求砂垫层的厚度适宜。此外,在铺设砂垫层时要保证施工的均一性,摊铺匀速、厚度均匀。
2.3排水固结法
排水固结法主要用于含水量高、强度低、硬度低的路桥工程软土地基。作用步骤与原理为在软土中设置竖向或横向排水柱,通过压差提高排水速率,达到软土含水地基迅速排水的目的。排水固结后的软土地基无论是抗剪强度还是稳性都有了较大提高,是常见的软土地基高效处理方法之一。常见的排水固结设备主要有沙井排水和塑料管排水等,而常用的加载方式主要有堆载预压法、真空预压法、降水预压法三种。采用排水固结法施工前,需要首先确定塑料管的排水范围,然后再进行土质稳定性和沉降量计算,如果计算结果满足要求,则开始进行排水施工。若计算结果不满要求,则需要对排水固结进行修正,然后再次进行计算分析。
2.4密实法
2.4.1强夯法
强夯法主要是借助外界重物对软土地基施加荷载,从而强迫软土地基在荷载作用下发生固结排水,以提高软土地基的承载特性,提高土体颗粒的密实度。研究发现,强夯法早期阶段主要应用于大体积的砾石石块的压碎施工中,后期随着夯实设备、夯实工艺的逐渐改进,强夯法逐渐应用于软土地基处理施工中。根据工程施工经验可知,采用重锤法处理软土地基是一种经济、合理的改善方式,在软土地基夯实施工中,仅需要选择合适的重锤击实数,就可以有效地改善软土地基的稳定性。同时,强夯法工程应用范围相对较广,且夯实效果较好,夯实施工成本较低,夯实施工设备相对较为简单。此外。采用强夯法处理软土地基,需要根据软土的颗粒状态和土质中的含水量优化选择夯实参数,如图1所示。
图1软土地基强夯参数
2.4.2抛石挤淤法
抛石挤淤施工方法是针对液性指数较高的软土地基,为了提高该种类型软土地基的承载能力,在其中抛掷片石,然后借助外力作用,挤出淤泥中的部分水分,实现了地基的稳定性。采用该种类型的软土地基处理方法与其他治理方法存在的一定区别,抛石挤淤方法主要是对淤泥采用片石进行置换。研究发现,抛石挤淤方法施工的重点是把控抛石的速度,抛石的速度较快,地基中的淤泥则会越少。同时,若在山区修建道路桥梁工程中局部区段为软土地基,则可采用该方式,片石可就地取材,不仅可以增强地基的稳定性,且还减少了材料的运输成本,保障了工程施工进度。
2.5复合式地基法
复合式地基处理法其原理是在软土地基的土体内增加人工增碎石桩或者水泥搅拌桩构成人工地基,使地基中应力按材料模量重新进行分布,大部分荷载由桩体承担,桩间土的应力相应减小,但土体仍与桩体共同承担荷载。
(1)水泥搅拌桩
复合式地基法中,通过水泥砂浆与软弱地基土体的均匀搅拌,水泥硬化后使得土体颗粒固化成具有一定强度、稳定性的整体,与天然的地基形成一个复合式的地基,从而一定程度上提升地基的承载能力。
(2)工程CFG桩实施
在道路桥梁工程地基施工中采用CFG桩施工技术,可有效的提高地基的承载能力。其主要是利用粉煤灰、碎石、水泥、石屑等混合物,搅拌均匀形成的一种具有高强度、高粘度的工程用桩。
3结论
综上所述,在道路桥梁工程软土地基处理施工中,需要根据软土地基的基本状态,选择合适的地基加固改良方式,以提高软土地基的承载特性,提高地基的稳定性。从而改善道路桥梁软土地基的不均匀沉降,实现道路桥梁基础的稳定。
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