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【摘 要】 如今随着社会主义市场经济的不断发展,公路交通也得到了飞速发展,公路作为主要的交通方式,在软基上建造公路桥梁无法避免,软土地基的特性使得其施工的难度较大,如何采取有效的处理对策,寻找解决公路桥梁隧道软土基施工技术与处理办法,是一个值得研究的重要课题。本文从软土地基的概述出发,分析了道路桥梁施工中软土地基处理的必要性,并阐述了软土地基对公路桥梁隧道的影响,针对加强公路桥梁隧道软土地基处理的有效对策进行详细探究。
【关键词】 公路桥梁;隧道;软土地基
引言:
随着时代的进步,我国的市场经济得到了迅速发展,自改革开放以来,我国所需要的交通运输容纳力不断增高,因此桥梁建筑工程的规模也逐渐加大。软土地基是一种包括淤泥等软土、杂填土、冲填土等土质的不良地基,它主要是针对建设工程中较为松软的地基而言,同时具备低强度、高压缩性和低透水性等特性。所以当道路桥梁施工中遇到软土地基时,应当对其变形和稳定问题加以重视。在软土地基上进行施工,地基变形和强度通常不能满足设计要求,因此要进行地基处理,通过对软土地基进行处理,可以保证地基的稳定,使得软弱土的压缩性降低,基础的沉降和不均匀沉降被减少。
一、软土地基的概述
1、软土地基的概念
从广义来看,软土地基是压缩性强、强度低的软弱土层。在对软土地基进行修筑时,如果不及时处理,很容易影响公路正常使用,而习惯性将淤泥质土、淤泥、软性土统称为软土。软粘土作为第四季后期海相,最软弱的是淤泥质土和淤泥。软土的特征是含水量比较高、压缩性大、抗剪能力好、灵敏度高。在地基不均匀沉降、沉降变形大等环境下,让沉降稳定需要很长的时间。最常见的地基软土是处于流朔与软朔的粘性土,它的特点是孔隙大、含水率高、强度低、压缩高,具有触变性与蠕变性,所以地质工程的条件始终不太好。在软土高速公路建设中,沉降与稳定作为两大技术难题,稳定性是最基本的问题,直接影响工程施工进度、安全与质量。随着高速公路的大规模兴起,必须在软基上进行路堤填筑。由于工程对沉降要求非常严格,要求其在拉长预压时间的情况下,缩短填筑时间,所以在工期紧迫的情况下,对路堤稳定性提出了更多的要求。
2、软土地基的现状
从国内软土地基分布来看,它广泛分布于山间盆地、内陆平原和沿海区域,它的特点是承载力低,如果处于荷载作用下,会带来很大的变形,从而对公路修建也带来了很多问题。在不同的区域,由于软土机理形成方式不同,在性质、特点存在差异的情况下,对公路的作用也有差距。对于已建或者正在修建的公路,由于强度低,因而很容易造成路面脱空、路基沉陷、路面变形增大等问题,尤其是通道台背、桥头、路基接头的沉降量不同,所以对路面平整度、路面结构、线型平顺的影响不一。从车辆快速行驶的安全来看,它的舒适性、经济性、安全性会直接受到影响,甚至影响公路实用性,从而为养护带来不便。因此,在路桥建设中,必须选用恰当的路基处理方法,在充分利用软土路基优越性的情况下,保障公路施工质量[1]。
3、软土地基的处理原则
在软土地基建设中,原则上应该整合实际情况运用天然地基,对于淤泥质土和淤泥,必须覆盖良好的土层作为持力层;当覆土比较薄时,应该避免施工对淤泥质土和淤泥的扰动。而对于杂填垃圾、充填性能较好的工业废料,当密实度与均匀性都比较好时,才能将其作为地基;如果地基软弱不符合施工要求,除了要整合处理,还必须根据地基土质、组成以及工程情况,进行处理。首先是提升土的抗剪强度,在地基稳定的情况下,减小土层压缩,让不均匀沉降和地基沉降到允许范围。其次是减小土的渗流与渗透性,避免水分渗透对地基造成破坏。最后是通过改善动力性能,从根本上避免由于变形震陷、液化震动对稳定性造成的影响,在降低土的膨胀性、沉陷性造成的变形地基的环境下,减少对建筑物的损坏。
二、道路桥梁施工中软土地基处理的必要性
我国的软土地型分布广泛,路桥工程的选址不可避免的遇到,软土地基存在的地层,常常会造成施工材料以及填土的稳定性受到破坏,甚至是出现沉降现象,导致路桥的质量受到严重不良影响,使得工程的正常职能得不到充分发挥。因此,很多的路桥工程,尤其是高等级道路,只能建设很高的桥墩,进行抬高处理,悬于半空,才能使工程质量达标。路桥工程的重要基础的组成部分是地基,一般存在于地下,正常情况看不到,但是其作用却是巨大的。如果软土地基夯实不牢固,还存有不稳定的因素,那么建设工程的稳健和牢靠也就无从谈起。因此地基的处理,直接的影响着建设工程的质量。同时,对施工工程的经济预算也有着直接或间接的影响。总体而言,地基、工程质量、施工进度与投资这四者既相互影响又相互制约,有着密不可分的关系[2]。
三、软土地基对公路桥梁隧道的影响
1、路面侵蚀。隧道的地基建设作为公路桥梁隧道施工主要部分,地基施工的质量对公路的使用寿命有着直接的影响,软土基对于路面的影响非常大。而在实际的公路桥梁隧道施工当中,很容易产生路面侵蚀的现象,尤其是在降水量大的季节,路面极易大面积破损。公路桥梁隧道施工主要材料为混凝土物质,路面侵蚀现象对这些材料的紧密度有着很大的影响。
2、路面硬化。软土地基的坚固性与稳定性较差,因而在施工的过程当中容易形成路面硬化现象。公路桥梁隧道施工主要使用的为混凝土与沥青材料,这些材料本身的稳定性不强,容易出现内部开裂与硬化。并且路面的硬化同公路桥梁隧道施工的材料比也有着直接的联系。
3、路面沉降。路面沉降是软土基层的主要危害,也是公路桥梁隧道建设施工过程中的一个主要难题。软土地基的路面沉降的主要影响因素为长期的地下水冲刷,导致软土地基水土流失,强度与密度下降。同时公路桥梁隧道施工的技术不全面也对路面的安全性与稳定性有着直接的影响。
四、加强公路桥梁隧道软土地基处理的有效对策 1、深层软基的处理
1.1管桩加固。如今随着公路施工技术与设备的发展,管桩加固越来越多地被应用到了施工当中。钢筋混凝土管桩目前在我国应用较多,管桩插入土体,加强通过土体的摩擦,使其结构更为稳定。混凝土的造价较低,由于其经济性的特征,许多工程应用这种方法,不但经济环保,还能提升荷载能力。深层密实。这种方法运用的目的在于增加软基的强度,利用多种压实方法处理深层的软基,例如振动、夯击等方法的应用。只有增加深层次的土体紧密程度,才能够保持土体间的紧实程度,有效解决水分对于深层软基的影响。这种方法的使用通常也会结合一些其他方法。
1.2深层搅拌。搅拌是通过搅拌机对软基进行搅拌处理,将软基同石灰、水泥等进行充分反应与融合,通过物理、化学反应来改善深层软基的强度与密度。深层搅拌的方法主要可以分为两种,即干法和湿法,干法为粉喷桩法,湿法为旋喷注浆法。按照具体的地质情况,如果土壤水分含量较大,就需要采用干法,如果水分含量较小就可以使用湿法。目前这种方法一般在高级公路与码头等施工中使用。
2、浅层软基的处理
2.1换填土。由于软土较薄,因而可以将软土清除,换填一些级配和物理特性更好的颗粒,例如粉煤灰、碎石等。换填之后,可以进行夯实操作,确保软土层的强度符合施工需求。换填土一般在公路地基处理中应用,压实工作一般采取机械碾压的方式,如果一些地方需重点加强,则采取重锤夯击的方式。而清除的软土能够作为护坡,起到防水的作用。
2.2加筋处理。加筋处理是指在路堤挡墙中加入一些合成材料,例如钢筋、钢条等,或者对边坡进行打锚处理,常见的有树根桩、土钉等。加筋处理能够增强土体的强度以及抗剪能力,从而全面提升软土地基的承载能力,促进地基的稳定性与持续性,避免土基沉降的现象。但加筋法需要耗费大量的材料,工程量也较大。
2.3强夯法。强夯处理法的主要施工的步骤为对软土地基进行反复捶打压实,利用夯实机械与压路机进行压实处理。强夯法能够有效减少软土地基内部的材料间隙,从而提高路面材料的密实程度。一次夯击能够产生几十吨的压力效果,可以将粉煤灰、碎石、石块等压实到地基当中,同软土固结为一体。并且夯击也能够有效地排除水分,提升软土基的紧实度。如今强夯法在我国施工中的应用较为广泛[3]。
五、结束语
公路桥梁隧道的建设施工是我国运输行业的重要项目。而软土地基是常见的施工难题,如今随着施工技术工艺的不断发展,机械设备的不断完善以及新型材料的应用,实际的施工当中,应当注重对各种施工处理方法的衡量,结合施工地的情况,注重对不同加固处理方法的结合使用,兼顾软土地基施工处理的质量与经济性,从而促进我国公路桥梁隧道工程发展。
参考文献:
[1]邵宝峰,王贵美.公路桥梁软土地基施工技术及处理方法[J].交通世界(运输.车辆),2013(07):188-189.
[2]程永政.公路桥梁施工中软土地基处理技术分析[J].交通世界(建养.机械),2013(09):279-280.
[3]钟震.公路桥梁工程软土地基施工处理技术探析[J].交通标准化,2013(22):90-92.
【关键词】 公路桥梁;隧道;软土地基
引言:
随着时代的进步,我国的市场经济得到了迅速发展,自改革开放以来,我国所需要的交通运输容纳力不断增高,因此桥梁建筑工程的规模也逐渐加大。软土地基是一种包括淤泥等软土、杂填土、冲填土等土质的不良地基,它主要是针对建设工程中较为松软的地基而言,同时具备低强度、高压缩性和低透水性等特性。所以当道路桥梁施工中遇到软土地基时,应当对其变形和稳定问题加以重视。在软土地基上进行施工,地基变形和强度通常不能满足设计要求,因此要进行地基处理,通过对软土地基进行处理,可以保证地基的稳定,使得软弱土的压缩性降低,基础的沉降和不均匀沉降被减少。
一、软土地基的概述
1、软土地基的概念
从广义来看,软土地基是压缩性强、强度低的软弱土层。在对软土地基进行修筑时,如果不及时处理,很容易影响公路正常使用,而习惯性将淤泥质土、淤泥、软性土统称为软土。软粘土作为第四季后期海相,最软弱的是淤泥质土和淤泥。软土的特征是含水量比较高、压缩性大、抗剪能力好、灵敏度高。在地基不均匀沉降、沉降变形大等环境下,让沉降稳定需要很长的时间。最常见的地基软土是处于流朔与软朔的粘性土,它的特点是孔隙大、含水率高、强度低、压缩高,具有触变性与蠕变性,所以地质工程的条件始终不太好。在软土高速公路建设中,沉降与稳定作为两大技术难题,稳定性是最基本的问题,直接影响工程施工进度、安全与质量。随着高速公路的大规模兴起,必须在软基上进行路堤填筑。由于工程对沉降要求非常严格,要求其在拉长预压时间的情况下,缩短填筑时间,所以在工期紧迫的情况下,对路堤稳定性提出了更多的要求。
2、软土地基的现状
从国内软土地基分布来看,它广泛分布于山间盆地、内陆平原和沿海区域,它的特点是承载力低,如果处于荷载作用下,会带来很大的变形,从而对公路修建也带来了很多问题。在不同的区域,由于软土机理形成方式不同,在性质、特点存在差异的情况下,对公路的作用也有差距。对于已建或者正在修建的公路,由于强度低,因而很容易造成路面脱空、路基沉陷、路面变形增大等问题,尤其是通道台背、桥头、路基接头的沉降量不同,所以对路面平整度、路面结构、线型平顺的影响不一。从车辆快速行驶的安全来看,它的舒适性、经济性、安全性会直接受到影响,甚至影响公路实用性,从而为养护带来不便。因此,在路桥建设中,必须选用恰当的路基处理方法,在充分利用软土路基优越性的情况下,保障公路施工质量[1]。
3、软土地基的处理原则
在软土地基建设中,原则上应该整合实际情况运用天然地基,对于淤泥质土和淤泥,必须覆盖良好的土层作为持力层;当覆土比较薄时,应该避免施工对淤泥质土和淤泥的扰动。而对于杂填垃圾、充填性能较好的工业废料,当密实度与均匀性都比较好时,才能将其作为地基;如果地基软弱不符合施工要求,除了要整合处理,还必须根据地基土质、组成以及工程情况,进行处理。首先是提升土的抗剪强度,在地基稳定的情况下,减小土层压缩,让不均匀沉降和地基沉降到允许范围。其次是减小土的渗流与渗透性,避免水分渗透对地基造成破坏。最后是通过改善动力性能,从根本上避免由于变形震陷、液化震动对稳定性造成的影响,在降低土的膨胀性、沉陷性造成的变形地基的环境下,减少对建筑物的损坏。
二、道路桥梁施工中软土地基处理的必要性
我国的软土地型分布广泛,路桥工程的选址不可避免的遇到,软土地基存在的地层,常常会造成施工材料以及填土的稳定性受到破坏,甚至是出现沉降现象,导致路桥的质量受到严重不良影响,使得工程的正常职能得不到充分发挥。因此,很多的路桥工程,尤其是高等级道路,只能建设很高的桥墩,进行抬高处理,悬于半空,才能使工程质量达标。路桥工程的重要基础的组成部分是地基,一般存在于地下,正常情况看不到,但是其作用却是巨大的。如果软土地基夯实不牢固,还存有不稳定的因素,那么建设工程的稳健和牢靠也就无从谈起。因此地基的处理,直接的影响着建设工程的质量。同时,对施工工程的经济预算也有着直接或间接的影响。总体而言,地基、工程质量、施工进度与投资这四者既相互影响又相互制约,有着密不可分的关系[2]。
三、软土地基对公路桥梁隧道的影响
1、路面侵蚀。隧道的地基建设作为公路桥梁隧道施工主要部分,地基施工的质量对公路的使用寿命有着直接的影响,软土基对于路面的影响非常大。而在实际的公路桥梁隧道施工当中,很容易产生路面侵蚀的现象,尤其是在降水量大的季节,路面极易大面积破损。公路桥梁隧道施工主要材料为混凝土物质,路面侵蚀现象对这些材料的紧密度有着很大的影响。
2、路面硬化。软土地基的坚固性与稳定性较差,因而在施工的过程当中容易形成路面硬化现象。公路桥梁隧道施工主要使用的为混凝土与沥青材料,这些材料本身的稳定性不强,容易出现内部开裂与硬化。并且路面的硬化同公路桥梁隧道施工的材料比也有着直接的联系。
3、路面沉降。路面沉降是软土基层的主要危害,也是公路桥梁隧道建设施工过程中的一个主要难题。软土地基的路面沉降的主要影响因素为长期的地下水冲刷,导致软土地基水土流失,强度与密度下降。同时公路桥梁隧道施工的技术不全面也对路面的安全性与稳定性有着直接的影响。
四、加强公路桥梁隧道软土地基处理的有效对策 1、深层软基的处理
1.1管桩加固。如今随着公路施工技术与设备的发展,管桩加固越来越多地被应用到了施工当中。钢筋混凝土管桩目前在我国应用较多,管桩插入土体,加强通过土体的摩擦,使其结构更为稳定。混凝土的造价较低,由于其经济性的特征,许多工程应用这种方法,不但经济环保,还能提升荷载能力。深层密实。这种方法运用的目的在于增加软基的强度,利用多种压实方法处理深层的软基,例如振动、夯击等方法的应用。只有增加深层次的土体紧密程度,才能够保持土体间的紧实程度,有效解决水分对于深层软基的影响。这种方法的使用通常也会结合一些其他方法。
1.2深层搅拌。搅拌是通过搅拌机对软基进行搅拌处理,将软基同石灰、水泥等进行充分反应与融合,通过物理、化学反应来改善深层软基的强度与密度。深层搅拌的方法主要可以分为两种,即干法和湿法,干法为粉喷桩法,湿法为旋喷注浆法。按照具体的地质情况,如果土壤水分含量较大,就需要采用干法,如果水分含量较小就可以使用湿法。目前这种方法一般在高级公路与码头等施工中使用。
2、浅层软基的处理
2.1换填土。由于软土较薄,因而可以将软土清除,换填一些级配和物理特性更好的颗粒,例如粉煤灰、碎石等。换填之后,可以进行夯实操作,确保软土层的强度符合施工需求。换填土一般在公路地基处理中应用,压实工作一般采取机械碾压的方式,如果一些地方需重点加强,则采取重锤夯击的方式。而清除的软土能够作为护坡,起到防水的作用。
2.2加筋处理。加筋处理是指在路堤挡墙中加入一些合成材料,例如钢筋、钢条等,或者对边坡进行打锚处理,常见的有树根桩、土钉等。加筋处理能够增强土体的强度以及抗剪能力,从而全面提升软土地基的承载能力,促进地基的稳定性与持续性,避免土基沉降的现象。但加筋法需要耗费大量的材料,工程量也较大。
2.3强夯法。强夯处理法的主要施工的步骤为对软土地基进行反复捶打压实,利用夯实机械与压路机进行压实处理。强夯法能够有效减少软土地基内部的材料间隙,从而提高路面材料的密实程度。一次夯击能够产生几十吨的压力效果,可以将粉煤灰、碎石、石块等压实到地基当中,同软土固结为一体。并且夯击也能够有效地排除水分,提升软土基的紧实度。如今强夯法在我国施工中的应用较为广泛[3]。
五、结束语
公路桥梁隧道的建设施工是我国运输行业的重要项目。而软土地基是常见的施工难题,如今随着施工技术工艺的不断发展,机械设备的不断完善以及新型材料的应用,实际的施工当中,应当注重对各种施工处理方法的衡量,结合施工地的情况,注重对不同加固处理方法的结合使用,兼顾软土地基施工处理的质量与经济性,从而促进我国公路桥梁隧道工程发展。
参考文献:
[1]邵宝峰,王贵美.公路桥梁软土地基施工技术及处理方法[J].交通世界(运输.车辆),2013(07):188-189.
[2]程永政.公路桥梁施工中软土地基处理技术分析[J].交通世界(建养.机械),2013(09):279-280.
[3]钟震.公路桥梁工程软土地基施工处理技术探析[J].交通标准化,2013(22):90-92.