道桥施工中软土路基的处理措施及施工技术

(整期优先)网络出版时间:2022-06-30
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道桥施工中软土路基的处理措施及施工技术

张遵庆

济南市市政工程建设集团有限公司 山东 济南 250031

摘要:众所周知,在道路工程建设中,软土路基的处理质量往往决定了道路施工的根本质量。尤其是在当前我国经济不断发展的背景之下,城镇居民家庭用车数量逐年增加,道路工程所承受的车辆荷载也在逐步提高,在此过程中,为了帮助建筑单位全面解决软土路基这种特殊地形问题,就要求其能够在工程建设中根据道路施工的具体要求和周边路基的基本状况来选择合适的施工处理技术,从而避免路基产生变形、不规则沉降等问题,进一步满足道路工程对使用寿命和根本质量的要求。

关键词:道桥施工;软土路基;处理措施;施工技术

引言

为确保道桥工程项目基础稳定性和使用安全性,软土地基必须需要进行有效的处理。目前大部分道桥工程项目的施工重点和难点是由于软土地基而产生的路面塌陷与不均匀沉降。由于软土地基土质存在松软多孔的问题,这对道桥工程会产生一定的危害,所以,有关施工人员为了改善道路工程施工质量,必须提高软土地基处理技术水平。

1软土地基处理中存在的问题

1.1地基稳定性差

因软土物理力学指标较低、含水量大、孔隙比大、灵敏度高、触变性强等特点且软土层厚度沿道路纵向变化大,在河相或海相沉积区域的软土层尤为突出。这直接导致软土路基在路面荷载作用下发生失稳。在填方路段甚至在填土自重荷载作用下都有可能发生失稳。

1.2地基变形难以控制

软土地基变形难以控制的原因如下:(1)与软土层自身的性质有关,软土自身孔隙率大、含水量高,具有较强触变性和较高灵敏性,在路面荷载作用下,极易产生较大的变形。(2)目前软土路基模拟计算所用的本构模型都是经过简化得到的,难以真实反映软土在外力作用下的压缩变形过程。现实中各个土层厚度及力学性质往往都随着时空区域发生变化,同一土层的物理力学性质在平面位置及埋置深度亦不是一成不变的。计算模型很难真实地反映外部荷载在土层内及各土层之间的传递过程,也很难真实反映各土层在外部荷载作用下的变形问题。(3)施工监管不到位,施工人员技术水准普遍偏低,对施工工艺流程不熟悉,施工质量不达标。(4)软土地基加固处理方案与现场实际情况存在较大的差距,也未落实动态设计与信息化施工的基本原则,未能及时调整设计与现场实际情况的误差。

2道桥工程施工软土地基技术处理应用分析

2.1强化夯实法

强化夯实法是通过夯实的物理手段改变软土地基内部结构的密实度与内部组织的分布,从而提高软土地基内部结构的密实度与强硬度。施工人员在运用夯实法强化软土地基表面过程中,必须根据测量所得的软土地基的着力点和基层内部密实度的数据设定强夯点,从而能最大幅度提高软土地基强度。然后通过向地基内部填充强化材料的方式来提高地基的整体密度。为了达到更好的强化效果,在填充材料的选择上尽可能选择容易适应和填充软土地基内部空隙、耐用性较好、强度硬度高及可塑性好的填充材料。在实际施工过程中,应对软土路基两侧进行均匀夯实处理,并保持均匀的速度逐渐向软土地基中央区域推进,其能够保持软土地基表层强化的均匀性和完整性。

2.2表层排水施工技术

表层排水施工技术就是通过对软土路基中含水量的降低,来促使其内部结构进行紧密排列,从而增强软土路基自身的荷载承受性能的一种方式。在具体的排水施工过程中,将所需的沟槽设置在软土路基表面,并在其上覆盖一层过滤性能佳、且透水力度大的施工材料,并在保证如软土路基内部水分能够及时排出的同时,通过对现场的地势、土壤土质等因素的合理利用,来不断优化沟槽设计,从而实现软土路基的有效排水。

2.3排水固结技术

在对软土路基进行加固处理时,最为常见的技术就是排水固结技术。这种技术的原理主要是通过对路基自重来进行增压设置,在挤压的同时,实现软土路基中水分的排出,从而实现软土结构的自然固结,这种施工方法对技术的要求不高,但是就整体排水效果而言强度较高,不但能够实现道路工程对均匀沉降的关键需求,能够全面提升荷载能力,而且更加节省成本。

2.4抛石挤淤法

过往,一些软土地基施工效果不达标通常是因地基在水位之下,最后造成工程整体建设质量和设计要求之间形成较大出入。应用抛石挤淤法处理这种地基,是提高软土地基硬度的有效方法之一。在现场实践中,如果能通过检测确认软土底层平整、软土呈流动状时,填筑应沿路基中线向前方呈三角形形式安置片石,而后缓缓向两侧拓展。若现场实测软土底层横坡陡是1∶10时,应该由高侧向低侧填筑,且在低侧坡脚一定宽度内同时抛填筑造片石平台。现场施工时建议选用10~20m路基为一个处理单元,挖淤前准备好片石(片石厚度≥30cm,浸水抗压强度>15MPa),并测量出地面的高程。挖出的淤泥并将其临时堆积在指定位置,通过人工投掷形式完成挤淤,重型压路机进行碾压。

2.5水泥深层搅拌技术

该技术需要结合具体的情况考量和应用,主要用于软土路基的整体加固工作,确保路基稳定。应用水泥深层搅拌技术过程中,施工人员需要对硬化的水泥进行填充,使其更好地混合路基软土,提高路基坚固程度。此外,鉴于水泥本身的黏合效果,在拌和水泥与软土后,软土地基整体的性能得到提升,也保证了道路施工效果。施工实践发现,水泥和软土有着很高的混合度,将其融合于一体,利用其性质和作用力可提高土质强度,不仅可以预防路面的各种变形,还能避免软土路基沉降问题。施工人员在进行软土路基施工时应用水泥深层搅拌桩技术,可以稳定道路边坡的效果,提高软土路基承载能力。应用该技术时要严格遵循相关的要求与标准,尤其是一些地形较为特殊的施工现场,要确保工艺流程的完整与准确,提高施工质量。

2.6软土转换技术

软土转换技术适用在软土地质厚度较薄且路面填挖深度在3m以内,应用该技术时需使用机械挖出软土,通过碎石等有硬度的材料作回填,从而解决软土地基较薄的问题。同时,施工人员要掌握好施工进度,在审查资料、做好材料的备选后,转换夯实低厚度软土地基,确保其与道路施工的质量要求相符。后续加强监管与审查工作,进一步提高完工后地基的稳定性和强度,确保较高的施工质量。此外,要优化软土路基施工技术,这需要施工人员对原有的软土地基土质情况进行改善,若软土含水量过大,难以排出,则要加强软土地基整改的措施,比如可采用填石排淤的相关技术,重点对原有的淤泥用不容易吸收水分和软化的石头替代,再加入一些小石块填充缝隙,这样就能将原有的地基土质进行更换,其强度和承压能力得到提升。在应用有效措施改变软土地质后,道路实际承载力提高,道路的使用寿命得以延长。

结束语

目前对于道桥在施工过程中存在软土地基的问题,需要综合分析道桥工程地基建设的要求及具体施工地质等多个方面的考虑因素,制定科学合理的处理方案,施工单位需要重视有关施工人员对核心技术要求和施工标准。只有制定科学合理的处理方案,才能够在确保道桥工程施工质量的同时更好地保障施工单位与建设企业的经济效益,更好地利用高新科学技术和培养专业化人才推动道桥建设行业的发展。

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