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软土地基施工技术在道路桥梁施工中的应用研究

作者

冉飞跃

中交路桥华南工程有限公司广东中山 528400

摘要:城市化进程促进了道路与桥梁的建设,然而软土地基问题的频繁出现,对工程进度和安全性造成了影响。施工单位必须重视并精通处理技术,以提升地基的承载能力,确保施工的质量与安全,从而保障项目的顺利进行和长期稳定发展。这对于完善城市基础设施和提高市民出行的便利性具有至关重要的意义。

关键词:软土地基;施工技术;道路桥梁施工;应用

1软土地基特性及施工难点

1.1软土地基特性

软土地基由于其独特的物理和化学特性,为道路和桥梁的建设带来了不少难题。这种土壤类型通常含有超过70%的水分,这使得它在外力作用下变得非常容易流动和变形,从而对地基的稳定性构成了威胁。由于其高含水量,土壤颗粒之间的粘结力显著减弱,这进一步增加了地基发生变形的风险。软土的孔隙结构非常细小,透水性差,因此在承受压力时会表现出显著的压缩变形,并且水分排出的过程非常缓慢。这不仅导致了施工周期的延长,还可能引起后续的沉降问题。在荷载的作用下,软土容易发生沉降和变形,这不仅对结构的安全构成了威胁,还可能对周围的建筑产生不利影响。因此,在软土地基上进行施工时,必须采取一系列措施来控制和预防变形的发生。同时,软土的抗剪强度很低,容易在剪切力的作用下发生破坏,这可能导致地基失稳和严重的工程问题。因此,在设计和施工过程中,必须充分考虑软土地基的抗剪强度,并采取相应的加固措施。

1.2施工难点

软土地基通常指由松软土层构成的地基,这些土层具有复杂的性质且分布不均。在工程的初步勘察阶段,受限于技术手段和地质条件的复杂性,很难精确掌握软土地基的细节和分布。勘察的不精确性会在设计和施工阶段引入诸多不确定性,从而增加施工难度和风险。鉴于软土在不同地区的性质可能大相径庭,必须依据具体情况采取相应的处理措施。这不仅要求施工人员具备丰富的经验,还必须拥有扎实的专业知识,以便能够根据当地的实际情况选择和处理软土地基。然而,在实际施工中,技术限制和施工人员经验不足往往导致难以实现精准处理,这可能使得地基处理效果不尽如人意,甚至可能引发新的问题。若软土地基处理不当,可能会导致地基失稳、沉降或变形等问题。这些问题不仅会威胁到道路桥梁等结构的安全性和使用寿命,还可能对周边环境和设施产生不良影响。因此,在施工过程中,必须特别关注软土地基的处理,并采取有效措施确保地基的稳定性和安全性。

2软土地基施工技术在道路桥梁施工中的应用

2.1钻孔灌注桩技术

软土地基钻孔灌注桩技术是现代建筑施工中广泛采纳的一种方法,主要用于加固承载力不足、易于变形的软土地基,以提升其整体的承载能力和稳定性。该技术的核心在于通过钻出一系列孔洞,并将混凝土灌注到这些孔洞中,形成坚固的桩体结构。鉴于软土地基的特性——承载力不足和易变形,采用钻孔灌注桩技术来强化地基显得尤为必要。虽然这项技术的施工成本较高,但其施工效果显著,特别适用于对地基承载力和稳定性要求极高的关键工程部分。施工前,必须对施工现场进行详尽的勘察和分析,以精确了解软土地基的性质、厚度、强度及其他关键参数。基于这些参数,结合工程设计要求和地层具体情况,工程师们会确定灌注桩的尺寸、深度及所需数量。施工过程中,首先需精确确定钻孔位置,然后进行钻孔作业,并在孔中布置钢筋笼,最后进行混凝土灌注,以形成坚固的桩体结构,确保整个地基的稳定性和承载力。

在灌注工作开始之前,首要任务是仔细布置钢筋,确保它们被正确加固,并使用钢筋水平检测仪来验证钢筋的水平精度,以保障结构的稳定性。随后,使用泵车将混凝土逐层灌入钻孔中,过程中需要振动灌注桩,以确保混凝土在内部均匀分布,无空隙,从而提升其整体的结构强度。混凝土硬化之后,对钻孔顶部进行切割和打磨是不可或缺的步骤,这不仅是为了美观,更是为了确保可以顺利进行后续的土方回填工作。施工完成后,对灌注桩进行质量检验是至关重要的。这包括对桩的头部和底部进行断面检查,以及对桩芯心样进行抗压和抗弯强度检测,以确保灌注桩的质量和力学性能完全符合建筑标准。此外,软土地基钻孔灌注桩技术是一种极为有效的地基治理方法,它能够显著提高地基的承载力和稳定性。在实际施工过程中,根据当地的环境条件和地质结构特点,选择合适的施工方案至关重要,这将直接影响到施工效果和建筑物的长期稳定性。

2.2高强度的夯实技术

在道路桥梁建设领域,处理软土地基构成了一个显著的技术难题。所谓软土地基,指的是那些土壤承载力低下、稳定性不足的地质状况,这会对建筑物的稳定性构成潜在威胁。高强度夯实技术提供了一种有效的解决方案,它通过施加高强度的冲击或振动,促使土颗粒重新排列,变得更加紧密,从而提高土体的内摩擦角和粘聚力,增强地基的承载能力。此外,该技术还能利用冲击波作用于深层土体,促进土层的整体固结。在实际操作中,必须依据工程地质条件、设计需求以及施工环境来挑选恰当的夯实设备和设定相关参数。施工前应进行周密的地质勘察,以掌握土层特性,随后制定出科学的夯实方案和施工计划。施工过程中,应严格按照计划执行,并实时监控夯实效果,根据监控数据调整施工参数,确保达到既定的夯实目标。

2.3排水固结法的应用

排水固结法是一种被广泛认可并应用的工程技术手段,它在改善软土地基的稳定性方面发挥着至关重要的作用。通过精心设计和实施一系列的排水措施,以及施加适当的外部压力,这种方法能够有效地提升道路、桥梁以及其他建筑物的承载能力。在施工过程中,排水系统的精心设计和设置是至关重要的,这包括了砂井的合理布置以及铺设具有良好透水性能的排水层,这些都是确保排水固结法能够成功实施的关键步骤。施加外部压力的目的在于加速土体的固结过程,而常见的加压方法包括堆载预压和真空预压两种。值得注意的是,这种处理方法通常需要较长的时间才能完成,时间跨度从数月到数年不等。在处理期间,必须持续监控地基的变化情况,并根据实际情况适时调整施工措施,以确保达到预期的固结效果。排水固结法适用于多种类型的软土地基,但面对一些特殊情况,其效果可能不尽如人意,因此在实际应用中,可能需要与其他地基处理技术相结合使用。此外,在施工过程中,必须充分考虑对环境的影响,并采取相应的措施来确保施工的安全性和稳定性。为了进一步提高处理效果,还可以采取一些辅助措施,比如添加固化剂、采用振动密实法等,这些方法可以有效增强软土地基的承载能力和稳定性。

2.4管桩加固技术的应用

在实施管桩加固技术之前,首先需要对地质勘查所提供的详尽数据进行深入的分析,并结合工程项目的具体需求,以确保能够选择出最适合的管桩类型、精确的尺寸、适宜的长度以及合理的布局方式。接着,通过运用先进的专业机械设备,将管桩精确地打入或压入到预定的位置,确保其达到设计要求的深度,并与周围的土壤紧密接触,从而形成有效的摩擦力。在施工的过程中,必须严格控制打击的力度和频率,以防止对周边环境和已有的建筑物造成不必要的损害。管桩加固技术的优势在于其施工速度快、加固效果显著、适用范围广泛。这项技术不仅能够显著提升软土地基的承载能力,还能增强整个地基的稳定性和抗变形能力,为道路桥梁工程的长期安全和耐用性提供坚实的基础。因此,管桩加固技术是解决道路桥梁施工中遇到的软土地基问题的关键且重要的技术手段。

3软土地基施工技术在道路桥梁施工中的应用策略

3.1综合考虑道路桥梁地基建设的要求及条件

为了显著增强软土地基处理的效果,确保地基的稳定性和承载力,必须采取一系列深思熟虑且有效的措施。首先,深入了解道路和桥梁建设对地基的具体需求至关重要,这些需求涵盖地基的承载力、变形控制和稳定性等多个方面。基于这些详尽的需求,选择合适的处理技术是至关重要的,以确保地基能够满足设计标准。其次,考虑现场实际情况,包括地质特征、水文地质条件和气候等因素,以选择恰当的处理技术,并进行施工方案设计和工艺优化,确保施工的可行性和效率。同时,还需考虑工程的经济性和可行性,根据预算和资金状况选择成本效益高的处理方法。此外,应充分利用现代技术手段,如地质勘测、数值模拟、监测和评估等,对地基进行深入的分析评估,及时解决处理过程中出现的问题,从而提升工程质量。综合考虑这些因素有助于选择最合适的软土地基处理技术和优化施工方案,最终提高工程质量,确保整个建筑项目的成功。

3.2加强监测检测

为了确保工程项目的顺利推进和安全,构建一个全面的监测体系至关重要。该体系必须明确其监测目标、内容、方法以及监测频率,并基于此制定出一份详尽的监测计划。监测目标应全面,不仅涵盖结构的变形、沉降情况,还需评估其整体稳定性。监测内容应依据工程的具体特点及设计要求来确定,关键指标可能包括承载力、压缩模量、孔隙水压力等,这些都是确保工程安全的关键参数。在执行监测过程中,采用先进的监测技术和设备是提升监测准确性和可靠性的核心。例如,可以运用静力触探仪、动力触探仪、全站仪、GPS等高精度仪器,这些设备能提供精确数据,帮助工程师更准确地掌握工程状态。同时,对监测数据的收集、整理和分析工作也应予以高度重视。确保收集到的数据真实可靠,并通过科学方法进行分析处理,这样才能为工程决策提供坚实的支持。此外,建立一个有效的反馈和问题解决机制也是必不可少的。监测过程中一旦发现问题,应立即报告,并迅速采取相应措施处理,以避免问题扩大和潜在风险的发生。

结束语

在道路和桥梁建设过程中,软土地基施工技术的应用至关重要。由于软土地基易于变形且稳定性不足,若处理不当,将严重威胁到道路和桥梁的结构安全及使用寿命。因此,工程师们会依据软土地基的特定属性,采取一系列科学的方法和技术措施,以提升其稳定性,确保整个道路桥梁工程的质量。在施工阶段,施工团队需根据现场实际情况,灵活运用各种方法来处理软土地基,确保其性能满足工程需求。

参考文献

[1]马浪.软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用研究[J].工程建设与设计,2023(23):210-212.

[2]黎梓峰.软基加固技术在道路桥梁施工中的应用分析[J].运输经理世界,2023(23):67-69.