公路与桥梁施工中软土地基施工技术应用
刘加聪
山东远通公路工程集团有限公司 山东省枣庄市277500
摘要:公路桥梁工程在国民经济和社会发展中扮演着愈发重要的角色。软土具有低强度、高压缩性等特点,处理不当易导致地基沉降、变形,严重影响桥梁的稳定性和安全。随着科技进步和实践经验的积累,软土地基施工技术得到了不断发展与创新。新的施工方法、材料和设备不断涌现,为软土地基的处理提供了更多的选择和可能性。
关键词:公路桥梁;软土地基;施工技术
引言
近年来,我国公路交通运输行业的发展速度不断加快,许多公路桥梁工程项目施工规模都不断增大,施工单位在运营发展中面临激励的竞争。要持续提高工程建设施工单位的综合实力,就需要针对其中最常见的软土地基问题采取可靠的措施,进而提高公路桥梁工程结构的稳定性,改善地基的不良性能,从而提高工程项目建设施工质量。
1公路桥梁软土地基特征
1.1含水量高
在研究公路桥梁工程软土地基特征的过程中,最明显的特征之一就是具有较高的含水量。根据研究结果可知,软土地基拥有约35%~75%的含水量,与普通地基含水量有着明显差异,部分软土地基在施工过程中会呈现流动性的特点,这在很大程度上影响了公路桥梁工程施工,无法为其提供应有的施工环境,并降低公路桥梁结构的稳定性。因此,施工单位在参与公路桥梁工程建设过程中,应结合含水量高的特征对软土地基进行相应的技术处理。
1.2压缩性大
根据以往的施工经验可知,软土地基的压缩系数大约在0.5~1.0MPa范围内,软土地基压缩沉降量大,排水固结速度缓慢,所以,在公路桥梁工程施工过程中,经常会出现未完全固结和正常固结掺杂的情况。任何一种软土结构都会威胁公路桥梁工程建设,所以,施工单位要在工作开始前对软土地基的实际压缩性进行勘测,对照相关标准判断所选择的施工技术类型。
1.3抗剪度低
软土地基在抗剪的前提下约有10kPa的黏聚力,软土地基的抗剪强度会受所处区域排水条件的直接影响,因此,施工单位在参与公路桥梁工程建设过程中,为进一步提升软土地基处理效果,要注意其抗剪强度,并使用相应的方法进行提升,需要保证土层的排水性处于科学、有效范围之内。此外,由于施工过程中逐渐增加公路桥梁工程建设的深度,因此,软土地基在施工过程中强度也会随时改变,如果抗剪强度处于10m范围内,则有5~10kPa左右的强度,随着深度逐渐加深,抗剪强度也会以1.5kPa的速度增加。
2公路与桥梁施工中软土地基施工技术的应用
2.1强夯技术
强夯技术在公路与桥梁工程施工中的应用需要通过重锤的自然下落加大结构的密实度。施工人员利用强夯技术处理软土地基的过程中,应明确工程项目建设施工需要利用的主要设备,掌握技术操作原理。相对于其他施工技术形式来说,强夯技术的操作非常简便,施工人员要将具有一定重量的重锤提高到一定的高度,让其自由下落,从而利用重锤的重力对地面产生强大的冲击力,起到地基加固作用。在目前的公路桥梁工程项目建设施工中,强夯技术的应用范围非常好广泛,主要是由于这项技术操作的施工周期较短,需要利用的费用较低,并且工程建设施工中所需设备简单。当公路与桥梁工程中的软土地基土质为低饱和性黏土、杂填土、黄土、沙土时,可以优先考虑强夯技术。如果地基的饱和度较高就不能够利用这项技术。需要注意的是,施工人员要充分考虑工程项目建设施工场地的内部情况,进行专业的分析和讨论,保证强夯技术具有较强的适用性之后,才可以将其应用于具体的工程项目当中。施工人员可以根据图1的流程落实强夯技术方法。
2.2排水固结技术
软土地基的含水量较高,许多施工人员会结合这个特点利用排水固结技术处理公路与桥梁工程中的软土地基问题。施工人员已排水固结技术作为主要的公路与桥梁工程软土地基施工技术操作时,能够以沙井加固处理技术或者袋装沙井加固技术为主,结合现场的实际情况分析应该采取怎样的施工操作。以沙井加固技术为主时,施工人员需要以钻探机械作为主要的设备,在公路与桥梁工程的软土地基表层开展钻孔施工作业,再在钻孔忙内部灌入适量砂土,快速吸收地基结构内部的水分,产生良好的排水固结效果。袋装沙井加固技术则需要先称取适量的砂,将其装入到透水性能较好的编织袋中,再借助专业的机械设备将沙袋打入到软土地基内部。相对于前一种方式来说,袋装沙井加固技术在实际应用当中需要利用的成本较低,可以有效节约施工材料,因而在现阶段的公路与桥梁工程软土地基施工中应用更加广泛。
2.3深层搅拌法施工技术的应用
深层搅拌法施工技术主要是通过深层搅拌机将固化剂与软土进行混合,使软土得以加固从而提高地基的承载力和稳定性。深层搅拌法通常运用诸如水泥、石灰等作为主要固化剂材料,当这些固化剂与软土混合后会触发化学反应生成承载力和稳定性更强的复合地基。选择固化剂时需要考虑地基的土质、含水量、施工环境等因素,确保固化剂能够与软土充分反应,达到预期的加固效果。深层搅拌法的核心在于利用深层搅拌机将固化剂与软土充分混合,通过控制搅拌机的速度和深度,确保固化剂与软土充分混合,并经过一定时间的养护,使复合地基达到预期的强度。在施工时还需要注意对搅拌机进行定期维护和保养,确保施工设备的正常运行。同时,质量控制是深层搅拌法施工中的关键环节,既需要严格控制固化剂的质量确保固化剂的性能稳定,又要加强对施工过程的监控,确保搅拌机的操作规范,还要定期对复合地基进行质量检测,确保其强度和稳定性满足设计要求。此外,深层搅拌法施工还需要注意环保问题。在施工过程中,应尽量减少对周围环境的破坏,避免产生过多的废弃物。而且,固化剂的选择也应考虑其环保性能,优先选择环保型固化剂降低施工对环境的影响。
2.4换填法施工技术的应用
换填法施工技术具有施工简便、效果明显的特点。该技术主要应用于软土厚度在3米内场景。通过替换透水性更佳的材料提高承载力和抗剪强度,减少后期工后沉降量,确保结构稳定性。在应用换填法时要注意材料的选择,常见的换填材料包括砂土、碎石、沥青混凝土等。这些材料因具备良好的透水性及承载能力,常被用于替换软土,以提高地基的整体性能。而在特定情况下如需要防水和抗腐蚀功能时,沥青混凝土则是一个不错的选择。同时还需考虑地质条件、环境条件等因素,以保证换填材料符合施工要求。换填层的设计需依据地质勘察所得的详细数据和工程的具体需求,精确确定换填层的厚度、所覆盖的范围以及所需采用的材料类型。换填所达到的深度应满足降低软土压缩性和提高承载力的要求,同时要考虑施工机械的性能和可操作性。
结束语
总而言之,提高高速公路施工质量、运营的安全性与稳定性,合理应用软土地基施工技术至关重要。针对软土地基本身的承载能力和渗透性差等特点,根据施工现场条件,施工人员可以灵活选择浅层置换或改良、抛石挤淤、水泥搅拌桩以及排水固结等施工工艺,提高软土地基承载能力和稳定性,给出行人员提供安全的出行环境。在今后发展中,行业人士还应该与时俱进,加大先进技术研究力度,不断推出节能环保等加固工艺;施工单位应落实精细化施工管控,提高每个施工环节的质量,有效延长高速公路的使用寿命。
参考文献
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