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摘要:受地形、地貌、地理位置等因素的影响,我国东部地区地表存在大量的软土,这为铁路交通建设带来了诸多困难,尤其是铁路在桥梁方面的施工。软土地基作为桥梁施工中的重要一环,其质量直接影响到桥梁的稳定性以及寿命的长短。本篇文章主要从软土基地的特点以及桥梁施工中软土地基的具体施工技术进行探讨,以供参考。
关键词:软土地基;挤密施工技术;土工隔栅
我国河流众多,在铁路网交通建设过程中,不可避免的存在大量的桥梁施工工程,影响桥梁施工质量的因素有很多,其中最为普遍的问题就是桥梁软土施工技术,软土本身具有松软的特点,黏度较低,在施工时需要进行特殊处理才能够满足施工许可要求。
一、软土地基的两大基本特征
(一)软土本身的形变特征
1.在软土地基的施工过程中,由于受到外力的作用使得钢筋和混凝土这种材料发生形变,这种形变一般呈现为线形变化,同时,在一定范围之内,如果消除相应的外力则材料可以恢复原来的状态,我们称这种变化为非弹性变化。在现实的软土地基实践中,一般软土在受到外力的作用时线性变化不明显,人们只称其为非线性变化,它的形变呈现的是非他弹性特点。软土地基的这种特点给施工增添了许多困哪。
2.我国东部地区的软土结构都是历经多年而形成,所以,在地表软土层中能够明显的看出分层,地质学家说在这种软土结构中,每层都代表着一个年代的图软土结构,同层的软土土质基本类似,而纵向来看各层之间土质都不相同,其代表了当年的软土结构情况,因此我们知道在软土结构的纵向上具有各向异性。
(二)软土地基工程的基本特征
1.具有结构特性。经常年的积累,软土层的软土结构非常明显,这种结构是天然形成的,一旦遭到破坏,则对整个软土结构就会造成不可估量的损坏,就会导致整个软土结构呈现为流动状态,所以要注意在施工过程中保护软土的这种结构。
2.软土的渗透效果差。软土的含水量一般能够达到37%-72%,基本属于流动土质,由于吸水性较强,就导致其渗水效果非常差,从而给软土地基的排水增加了难度。
3.抗剪强度差。由于软土的土质非常松软,其抗剪应力较弱。它的这种特点就决定了软土地基在承受载荷较大的应力时出现明显的沉降,从而导致施工出现安全问题。
二、桥梁施工中软土地基的具体施工技术
(一)添加混合剂,以增强软土地基表层密度
桥梁附近的软土土质如果具有一定的黏度,则可以在软土中添加一定量的混合剂能够有效提高软土的黏性,从而增强软土的密度,这样就可以大大增强软土结构的抗压缩能力,从而提高软土地基的载荷力,一般的混合剂主要有水泥、石灰等。
(二)为软土地基加载沉降
这种方法称为加载法,主要是防止工程完毕之后桥梁会出现沉降的现象,对桥梁的软土地基提前施加载荷,在施工前就完成软土地基可能出现的沉降。这种方法虽然与桥梁建成后的载荷有很大差距,但它可以避免地基沉降出现的一系列问题。
为地基进行沉降具体来说主要有两种方法,一种是减小间隙水压提高效应力,另一种是地基增加总压法。前者主要是运用大气压将软土结构进行固结,后者主要是在软土层上方铺垫一层密质的土壤,进而对软土地基实施压迫的方法。后者具有一定的弊端,可能会造成软土地基结构的破坏,所以在选择沉降方法时要综合考虑。
(三)挤密施工技术
在铁路施工过程中,桥梁工程量巨大,往往会遇到地址条件极差的软土地基,比如厚度极大的软土或者湿陷性黄土,一般的施工技术在这种土质条件下不适用,然而挤密技术恰好可以解决这个难题,它是利用桩孔形成时的侧向挤压,然后利用砂石、碎石、灰土等材料,将桩孔制作成直径很大的密实桥桩,从而可以很好的增大软土地基的密度,为高质量的桥梁施工奠定基础。
(四)表层排水技术
在软土地基施工过程中,运用地表排水技术能够有效降低软土结构中的含水量,从而提高软土地基的渗水能力。表层排水技术操作比较简单,在附近挖掘排水沟即可,等到地基内部水分排出到水沟后,再将排水沟填埋。因其工程量比较小,在桥梁施工中被广泛运用。随着科学技术的不断进步,在近几年的软土地基施工中不断采用孔管进行地基的排水,这种排水方法效果也很好,但运用这种方法需要建立在有过滤材料保护的前提下方可实施。
(五)排水固结技术
这种技术具有两个功能,第一完成施工排水,第二可以实现地基的加固作用。这项技术的采用是在地基施工之前进行的,主要原理是在软土地基上增加满足条件的载荷,从而对软土结构进行碾压,同时达到了排水和增加软土地基密度的目的。这种技术有其自身的弊端,在实际的施工过程中使用率并不高,在使用这种技术时一般配合填土法和加载法才能更好的发挥作用。
三、桥梁施工中软土地基施工技术应当注意的问题
(一)设置过渡段,控制施工安全
在不同的施工地段,土地的地质密度、稳定性和强度存在很大差异,这也造成桥梁在不同的环境中性质、性能、受力情况各不相同。所以,在施工过程中,要注意分析每个路段的实际情况,在不同强度的路基地段增加过渡段,以控制施工过程中软土地基的沉降,防止安全事故的发生。
(二)清理施工周围环境,保证施工进程顺利
大型机械进入施工现场是容易产生较大的噪声和共振,从而对地面形成一定的影响,严重情况下会造成软土结构的破坏,导致施工进程缓慢。所以,要控制好施工周围的环境,保证通常的施工机械进场路线,同时做好路线的加固工作,避免造成不必要的影响。
(三)做好土工隔栅的施工,防止路基侧移
土工隔栅是桥梁软土施工中极为重要的一环,做好土工隔栅施工能够有效避免软土路基侧移,提高软土路基的抗剪能力。所以,在桥台台背进行土工隔栅的施工时,要主要土工隔栅与路基的关系,降低其受到外力的影响,从而防止路基出现沉降的情况。施工过程中,要严格计算台背路堤与土工隔栅的距离,必须满足施工要求。
四、结语
软土地基的施工质量与整个桥梁的施工质量有着密切关系,是铁路工程建设中不可缺少的一环,这就要求相关的技术人员必须重视软土地基的施工技术,在不断学习新的施工技术的同时,总结实践过程中出现的问题和施工方法,不断完善软土地基施工技术,提高软土地基施工质量,为完成高质量的桥梁施工奠定基础,同时也为中国的铁路事业的长远发展奠定基础。
参考文献
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