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摘要:公路橋梁工程施工建設(shè)過程中,軟土路基屬于比較常見的一種路基形式,硬度、強(qiáng)度以及抗壓性是關(guān)鍵性能指標(biāo)。為了避免出現(xiàn)安全事故,有必要對(duì)軟土路基施工技術(shù)進(jìn)行深入研究。本文針對(duì)公路橋梁工程中軟土路基的特點(diǎn)、施工原則、以及具體的施工技術(shù)進(jìn)行了分析,并對(duì)提高軟土地基的抗壓性以及穩(wěn)定性提出建議。
關(guān)鍵詞:路基施工;公路橋梁;施工技術(shù)
1軟土地基概念及其特點(diǎn)
1.1軟土地基概念
軟土地基主要指的是以淤泥、有機(jī)質(zhì)土以及淤泥質(zhì)粘土等土壤為主要成分的一種地基,其具有明顯的強(qiáng)度低、抗剪能力弱以及含水量高等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)導(dǎo)致軟土地基固結(jié)速度慢、穩(wěn)定性以及抗壓能力相對(duì)較差,在實(shí)際施工過程中很容易出現(xiàn)塌方等安全事故,對(duì)工程施工安全以及公路橋梁的使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響。為了保證可以夯實(shí)路基,有效延長(zhǎng)工程使用壽命,相關(guān)工程建設(shè)人員應(yīng)該在施工建設(shè)之前,針對(duì)施工建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)情況開展全面仔細(xì)的勘察工作,再結(jié)合實(shí)際情況科學(xué)合理地選用最為適宜的軟土地基處理技術(shù),確保施工質(zhì)量以及效率,獲取良好的經(jīng)濟(jì)效益[1]。
1.2軟土地基特點(diǎn)
(1)滲透性不足。通常情況下,軟土路基(如圖1)當(dāng)中包含著大量的泥炭以及淤泥等物質(zhì),所以具備較強(qiáng)的可壓縮性,這也造成了其承載能力相對(duì)較弱,缺乏良好的滲透性,由于軟土當(dāng)中蘊(yùn)含的有機(jī)成分相對(duì)較高,還可以進(jìn)一步降低滲透性。在實(shí)際公路橋梁施工過程中,因?yàn)闈B透性不足,雨季時(shí)很容易導(dǎo)致路面產(chǎn)生積水問題,對(duì)施工質(zhì)量及運(yùn)行安全產(chǎn)生不利影響。(2)穩(wěn)定性低。一般軟土路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性等都非常弱,在材料強(qiáng)度不高的情況下,很容易導(dǎo)致路面出現(xiàn)下沉問題,同時(shí)不同位置的路面其實(shí)際下沉量也會(huì)有所差異,導(dǎo)致路基質(zhì)量難以達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),而且還容易降低使用年限[2]。除此之外,在實(shí)際施工過程中,如果軟土路基內(nèi)部產(chǎn)生了絮狀結(jié)構(gòu),容易促使軟土路基的穩(wěn)定性變差,破壞土壤結(jié)構(gòu);而如果強(qiáng)度難以滿足相應(yīng)要求,缺乏良好的穩(wěn)定性,還容易形成流體狀,這會(huì)導(dǎo)致施工難以持續(xù)開展下去。
2公路橋梁工程中軟土路基的施工原則
2.1遵循因地制宜原則
軟土路基問題本質(zhì)上屬于施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件問題,與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)以及水文要素有著密切的關(guān)聯(lián)。想要對(duì)其有效處理,必須要遵循因地制宜的原則。注重結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件,科學(xué)合理地選用最為適宜的施工技術(shù),施工單位要在施工之前,加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的勘查力度,充分了解和掌握現(xiàn)場(chǎng)的軟土分布情況,選擇最為適宜的施工技術(shù),保證施工技術(shù)的合理性以及有效性,確保對(duì)軟土路基做出高效處理[3]。
2.2遵循環(huán)境保護(hù)原則
近幾年我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度非常快,但環(huán)境污染問題以及能源緊缺問題日益凸現(xiàn),基于此,我國(guó)正式推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。在開展軟土路基處理工作時(shí),應(yīng)切實(shí)遵循環(huán)境保護(hù)原則,科學(xué)選用對(duì)環(huán)境有利、不產(chǎn)生破壞和影響的施工技術(shù)以及施工材料,促進(jìn)施工建設(shè)單位的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,推進(jìn)我國(guó)道路橋梁建設(shè)的持續(xù)發(fā)展。
3公路橋梁施工中軟土路基的施工技術(shù)
本文以某公路橋梁項(xiàng)目為例,探討軟土路基施工技術(shù)的合理應(yīng)用,該項(xiàng)目全場(chǎng)850m,線形表現(xiàn)為直線狀態(tài),對(duì)于縱坡坡度方面為0%。通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定分析出該公路橋梁工程項(xiàng)目區(qū)域的路堤填土高度大約在4.6~5.6m單位范圍之內(nèi)。由于此區(qū)域?yàn)閬啛釒ШQ笮约撅L(fēng)氣候,所以年降水量十分充足,同時(shí)地下水含水量豐富,依照類型可以將其劃分為孔隙性潛水,不會(huì)對(duì)地基產(chǎn)生侵蝕性。
3.1凍結(jié)技術(shù)
凍結(jié)技術(shù)施工原理是借助對(duì)軟土開展凍結(jié)作業(yè)的方法,來進(jìn)一步提高路基結(jié)構(gòu)的承載性能,不斷降低其壓縮性,從而促使路基可以滿足工程要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)此項(xiàng)技術(shù)開展實(shí)際應(yīng)用的過程中,一般需要用到二氧化碳膨潤(rùn)土,借助相應(yīng)機(jī)械設(shè)備將已經(jīng)準(zhǔn)備好的冷卻液全部灌入到相應(yīng)的土壤當(dāng)中,促使土壤快速產(chǎn)生凍結(jié)反應(yīng)。凍結(jié)技術(shù)可以應(yīng)用在多種軟土路基施工中,由于設(shè)備簡(jiǎn)單、操作道路橋梁oadsandBridgesR197方便快捷等優(yōu)點(diǎn),即便是深度相對(duì)較大的路基,一般也能夠取得非常良好的施工效果。目前,這種技術(shù)在各類軟土路基的施工中應(yīng)用相對(duì)廣泛。
3.2材料鋪墊技術(shù)
公路橋梁軟土路基施工當(dāng)中,鋪設(shè)土工織物(如圖2)屬于一種較為常見的處理方式。借助材料鋪墊技術(shù),可以有效提高路基承載能力。在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)時(shí),需要施工隊(duì)切實(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,合理開展土工織物鋪設(shè)工作。對(duì)于鋪設(shè)層數(shù),需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員以及技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際情況來確定。在保證層數(shù)合理的前提下,可以徹底避免產(chǎn)生不均勻的沉降問題。此項(xiàng)技術(shù)具備穩(wěn)定性強(qiáng)、連續(xù)性強(qiáng)以及高強(qiáng)度等特點(diǎn),施工程序較為簡(jiǎn)單,所以很多施工隊(duì)在軟土地基施工中都比較青睞此項(xiàng)技術(shù)。在施工材料方面,土工布以及土工格柵屬于目前較為常見的鋪墊材料,將這些材料合理應(yīng)用到軟土路基當(dāng)中,可以大幅度提升路基強(qiáng)度,還可以提高路基反過濾以及排水性能,應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù),能夠進(jìn)一步提高施工質(zhì)量以及安全系數(shù),從而確保軟土路基施工可以滿足公路橋梁建設(shè)要求[4-5]。
3.3換填技術(shù)
此項(xiàng)技術(shù)一般用于軟土路基較淺以及軟土分布相對(duì)較少的軟土路基施工中,具體操作方法包括以下幾種:(1)拋石擠淤法。該方法主要是在路基底從中部位置向兩側(cè)拋投一定數(shù)量的碎石,借此將淤泥擠出路基范圍,從而提高路基強(qiáng)度。一般情況下碎石需要采用不易風(fēng)化而且比較大的石塊,通常粒徑需要超出0.3m。對(duì)于此種方法而言,多應(yīng)用于土層厚度小于3m以及排水條件相對(duì)較差的低洼地帶,一般在機(jī)械無法進(jìn)入以及表面存在大量積水難以排出的情況下應(yīng)用較多。(2)爆破排淤法。此方法需要控制的關(guān)鍵點(diǎn)在于裝藥量以及埋深,兩者屬于控制排淤效果的重要內(nèi)容,如果在裝藥量相同的情況下,埋藥深度越大取得的排淤效果越好,對(duì)于爆破參數(shù)的調(diào)節(jié)一般需要考慮以下方面:首先,需要盡量提高每次爆炸藥量配比,同時(shí)避免對(duì)周遭環(huán)境產(chǎn)生惡劣影響,在開展裝藥預(yù)埋工作時(shí),盡量將藥包埋置土層當(dāng)中,這樣可以確保裝藥效果。其次,想要提高清除淤泥的效果,需要盡量增加塊石堆壓,促使爆破強(qiáng)度得到有效提升。最后,對(duì)于每次爆破清淤的強(qiáng)度要做出合理控制,盡量避免一次性施工[5]。(3)開挖換填法。在應(yīng)用此方法時(shí),需要將軟土全部清除,更換成一些承載力及穩(wěn)定性相對(duì)較強(qiáng)的灰土、水泥土或者是砂土等土體,最后再開展換填、壓實(shí)作業(yè),這樣可以保證路基土壤的壓實(shí)度以及穩(wěn)定性。
3.4排水凝固技術(shù)
對(duì)于一些含水量高以及空氣濕度相對(duì)較大的地區(qū)比較適合應(yīng)用排水凝固技術(shù)。這種技術(shù)主要是借助在路基附近設(shè)置沙井以及排水渠道等,借助垂直引水以及滲透排水等方式開展土層含水量降低處理工作,這樣可以提高地基的強(qiáng)度。排水凝固技術(shù)在軟土路基施工當(dāng)中一般有兩種比較可靠的施工方案:一是借助沙井引流來增強(qiáng)土層排水能力。二是借助投放固結(jié)劑促使土體固結(jié)速度不斷加快,以此來降低土體的流動(dòng)性,提升地基強(qiáng)度。在開展引流排水作業(yè)時(shí),需要利用重壓設(shè)備(如圖3)以及分級(jí)加載的方式將軟土當(dāng)中存在的多余水分實(shí)現(xiàn)與地基分離。
3.5水泥深層攪拌樁技術(shù)
此項(xiàng)技術(shù)屬于目前較為常用的一種軟土路基處理技術(shù),主要原理是將水泥有效灌入到深層路基當(dāng)中,這樣可以將水泥作為固化劑,然后借助深層攪拌機(jī)械將軟土以及沙等與固化劑開展強(qiáng)制拌合作業(yè),從而讓軟土路基固結(jié),以此來提高地基強(qiáng)度。
4結(jié)束語
軟土地基的存在對(duì)公路橋梁工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,如何選擇合適的軟土路基的施工技術(shù),保障工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量,是值得深入研究的問題。本文以某工程項(xiàng)目為例,針對(duì)凍結(jié)技術(shù)、材料鋪墊技術(shù)、排水凝固技術(shù)以及水泥深層攪拌樁技術(shù)進(jìn)行分析和探討,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況合理選擇施工技術(shù),以此來提升軟土地基的穩(wěn)定性,切實(shí)保證公路橋梁的使用壽命,促使公路橋梁工程充分發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值和作用,推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)不斷向好發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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作者:陳耀文 單位:福建省百川建設(shè)發(fā)展有限公司