和公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用分析
邓宇红
湖南润成建设有限公司
引言
随着我国的公路桥梁施工日渐增多,如何在软土地基中建设公路桥梁施工成为施工的重点,本文根据软土地基在公路桥梁施工中的重要性进行分析,介绍相关的软土地基施工技术,为以后的软土地基施工技术提供参考。
1.软土地基在公路桥梁施工中的重要性
1.1 软土地基的特点
软土地基是公路桥梁施工中一种常见的不良地基类型,土体的承载能力较弱,难以承担公路桥梁地基施工,是施工中需要面临的重要挑战之一。软土地基主要有以下几个影响施工的特点:
含水量高:软土地基含水量较高,土壤与土壤之间存在较大空隙,使得土壤呈现或接近于液体状态;密度较低:土体的密度较低,自身重力应力情况下都有可能导致显著变形;低渗透性:因为自身的含水量较高,对软土地基进行排水时,排水路径设计较长,固结速度较为缓慢,需要较长的排水周期。触变性:周围的过度震动都有可能导致土体坍塌,强度降低明显,静置仅能恢复部分强度。
1.2 影响公路桥梁的压实程度
软土地基的土质结构一般较为复杂,土体之间空隙扩大,部分土体含水量过高甚至出现液化状态,这些都会直接影响到土体的强度,含水量巨大会导致压实工作难以进行,需要提前进行排水,降低土壤内的含水量。压实工作在含水量巨大、孔隙较大的土体上进行时就难以推进,容易出现压实不到位的问题。因为自身含水量大,排水固结需要时间延长,导致工程整体延误。压实施工直接关系到后期的路基、路面以及桥面质量,软土地基难以进行压实,就难以保证工程完成之后的质量[1]。
1.3 沉降问题
软土地基进行施工后依旧存在较多问题,其中包括沉降问题,沉降形成的主要原因是土体质量不一致,导致部分软弱土体承载量不足,出现沉降现象。而软土地基存在类似问题,软土地基自身空隙较大,粘性较弱,雨水天气冲刷下容易出现水土流失,部分结构下方的水土常年流失,造成沉降问题。深层土体因为渗水含水量变高,北方地区更容易出现融冻病害,南方地区则更容易出现唧浆等水损害,久而久之破坏下层地基及结构,对桥梁和公路地基结构造成难以挽回的损害。
1.4 路面硬化问题
软土地基的承载力差,地基施工主要使用材料是混凝土和沥青,这两种材料都有可能在应力的影响下硬化。软土地基容易出现沉降现象,部分地区开裂或沥青面脆化,失去应有的柔韧性,最终出现局部硬化的现象。软土排水时间长,排水措施不够流畅,路面反复因为沉降而变形,导致材料质量下降,出现局部硬化反应。
2.软土地基施工技术
2.1 换填法
换填法是一种较为常见的软土地基施工方式,适用于软土厚度小于三米的地理环境,如字面意思一样,直接将软土挖除,然后将准备好的土体重新填入施工区域内,以此来提高 区域内部的土体质量,回填的材料不局限于泥土,可以砂石、砂、建筑废料等,不仅可以 程的经济效益, 还能有效地减少废料的产生。施工简单便捷,成本较低,但是也存在部分弊端,首先是挖除的软土 ,其次是深度处理上,降低了经济效益。如果挖除土体部分较深,需要消耗大量的人力物力,挖除 行合理的土体固定措施,避免挖除期间周围土体坍塌掩埋工人
2.2 排水固结法
排水固结法就是将软土内部水分排出,降低水分含量之后将软土进行固结,加强软土自身的强度和承载能力,以此来建设地基的措施。相关的施工方式主要有两种,第一种是预压法,将重物安置在需要排水的地方,再配合排水措施(塑料排水板等),来降低软土内部的含水量,砂井/塑料排水板与预压法结合使用,能够加速排水,减少固结的时间。此类施工方式适用于较为深厚的软土地区,成本较为适中,缺点是施工时间较长,需要三到六个月。同时哪怕使用了排水固结法后续也需要持续关注排水固结法的效果,降雨等原因可能会导致土体再次出现沉降。
2.3 复合地基法
复合地基有多种类型,其中主要包含复合搅拌桩、CFG 桩和碎石桩,不同的复合地基桩有不一样的使用场景。复合搅拌桩:适用于含水量大于 40%的软土中, 能够直接深入 米多的地下 固定在固定土体上,加强稳定性。CFG 桩又称刚性桩复合地基,能显著提 自7 障稳定性。碎石桩:能够提升软土密度,辅助进行排水作用。此类工程的优点是结构稳定, 承载力强、 后续沉降作用小。缺点是施工时需要使用大量的混凝土与水泥,桩柱的质量直接与混凝土质量挂钩,需要完善水泥配比,确保桩柱的质量。CFG 桩成本较高,使用时需要慎重考虑。
2.4 强夯法与强夯置换法
强夯法,使用强夯机械直接强夯地面,使用外部压力强行使软土夯实。但是强夯法限制较大,首先是强夯法需要配合排水措施一起执行,夯实期间的内部水分可以由排水系统引出。此方式的优点是加固速度快、成本较低,能够在短时间能将软土夯实。因为使用强夯机,施工期间噪音较大,同时对周围结构可能造成破坏,周围建筑必须进行防震加固,避免强夯导致的震动影响到周围建筑。同时强夯法需要施展面积,狭小地区不能使用强夯机进行施工,施工期间需要确保强夯机所在位置不会出现沉降 。
2.5 化学置换法
通过高压灌注的方式将化学浆液或水泥浆等原料,直接改良土质,提高土体自身的承载能力和强度,满足后续的施工要求,缺点是此方式不适用大面积的软弱土体,仅适用于部分地区软土,同时需要格外注意注入原料,避免注入原料对周围环境造成污染,含水量过大的软土不适用于此方式。化学置换法仅仅适用于小面积软土,大面积软土经济效益不如上述几种方式。
2.6 轻质填料法
轻质填料法是近年来出现的新型手段,主要还是更换部分土体来达到加固的效果,但是替换的材料是密度和质量都显著低于传统土体的材料,优点是操作简单,能够显著的降低路基对周围承载力的要求,减少负荷,降低沉降概率。缺点是因为技术较为新颖,长期效果有待验证,材料成本也较高。
软土地基施工是建筑行业发展不得不面临的挑战,随着施工环境的复杂,施工条件的降低,软土地基施工技术也在不断加强,这必将建筑行业为展拓新的发展前景。
参考文献
[1] 杨毅.公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用实践探究[J].城市建设理论研究(电子版),2024(20):148-150.
[2] 周航.公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用研究[J].科技资讯, 2024, 22(2):169-171.
[3] 熊筱阳.公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用[J]. 2023(21):28-30.