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摘要:在我国大部分道路工程施工过程当中,往往会存在软土地基这个问题。如果无法在施工之前对软土地进行专业处理,往往会在施工完成之后存在沉降的问题,会影响整体道路工程施工的施工质量,消耗大量的人力、物力以及财力,影响人们的日常出行和交通,甚至会为城市的发展带来严重的负面影响。因此,在道路工程施工过程当中存在软土地基问题时,必须要结合实际现场状况以及当地的施工技术水平进行综合探讨,并从中找出最适合当地道路工程施工的软土地基处理手段。
关键词:道路桥梁工程;软土地基;施工技术
引言
在道路桥梁工程中,涉及的软土地基以粘土和粉土为主要成分,由于粉土含水量高,而且占据着较大比重,同时不具备良好的承载力以及通透性,所以软土地基会对整个地质结构的稳定性造成不良影响。施工过程中,如果遇到软土地基,要重点进行处理,避免给施工带来危害,甚至造成安全事故。因此,工程建设方必须应用针对性措施,对软土地基实现加固处理,提高工程的建设质量。
1 软土地基的主要特征
与常规地质环境相比,软土地基的状态往往更加特殊和明显。首先,与普通砂土地基相比,软土地基本身孔隙相对较大,其状态往往比较松散,容易变形,受到外部压力后容易扩散,承载力相对较差,容易沉降。其次,由于软土地基的含水量普遍较高,这主要是因为一些城市距离河流和海洋相对较近,地下水储量丰富,导致一些土壤中含有大量的水,导致软土地基形成。第三,由于软土地基本身具有很强的压缩性。这就导致整个软土地基自身的承载力相对较差,正常地基能够承受的外界压力很容易导致软土地基出现形变,在受到外界压力后,软土地基的空隙会被压缩,导致水体内析出水分,进而导致软土地质出现形变,若是直接作用在道路桥梁的工程中,就会很容易出现沉降的问题,其自身的承重能力相对较差,容易出现事故,因此才需要重点对其进行质量的把控,并且选择合适的技术提高其自身的承重能力,尽可能避免在正式使用后出现意外情况,为人们的生命健康提供良好的保障。第四就是软土地基自身的水分已经基本达到饱和,因此其自身的透水性就不符合实际需求,透水性相对较差,尤其是在面对异常气候雨水量较高的情况下,软土地质自身无法吸收更多的水分,就会导致大量的水分只能停留在地基表层,无法得到排出,这就会导致软土地基自身的质量无法得到良好的改善,对整个道路桥梁工程的质量造成了极为不良的影响。
2 道路桥梁工程软土地基施工危害
软土地基承载力较弱,透水性和渗透性较差,含水量也较大。因此,在施工过程中,经常会出现各种问题,对道路和桥梁具有一定的危害性,具体表现在以下几个方面。(1) 导致道路侵蚀。直接影响公路桥梁使用寿命和运营稳定性的一个因素是地基的牢固性。对于软土地基,如果不进行科学处理,可能会导致雨水和地下水对路面的侵蚀。同时,混凝土和碎石作为主要建筑材料,其耐腐蚀性不强,软土地基会影响材料的密实度,甚至会造成路面结构松动和材料剥落,导致工程质量下降。(2)造成路面沉降。在公路桥梁的建设中,一个较为严重的病害问题就是不均匀沉降。软土层的过渡带由于受到地下水的长期冲刷,会导致地基水土流失,进一步降低地基的强度,从而使得公路产生不均匀沉降问题,降低道路的安全性和稳定性,甚至还会出现路面断裂,威胁行车安全。(3)导致路面硬化。由于软土地基缺乏坚固性和稳定性,在实际施工中,常出现路面硬化问题,对公路的性能带来不良影响,经常诱发公路内部出现开裂、硬化等现象,严重影响使用功能。
3 路桥工程施工的软土地基处理技术分析
3.1 换填垫层技术
在软土地基处理中,采用了垫层换填技术,即用含水量低、性能稳定的软土代替原有的软土,改变了软土基体的性质。在公路桥梁工程建设中,采用这种软土地基处理技术可以有效解决软土地基的安全隐患。在施工过程中,有必要仔细分析软土地基的物理财产和周围环境,并在此基础上设计施工方案。要确保更换填土的科学化,并根据实际情况和工程建设的具体要求,科学、合理地选用新的填筑材料或换填土。在进行换填时,操作人员要特别重视换填密度,并对其进行合理的控制,还要对充填物进行夯实、碾压,在这个过程中需要使用机械设备,既能保证充填的密度,又能合理地控制密度,从而提高工程建设质量。
3.2 排水固结处理技术
在市政道路施工过程中,排水固结技术对软土地基的处理效率也很高,适用于含水量高的软土地基,以确保地基的稳定性。如果处理后发现没有达到预期效果,可以在地基中安装排水管,使其尽可能保持垂直或水平,从而形成排水井,优化软土地基的边界条件,加速孔隙排水。目前,最常用的排水固结技术有以下几种:1)砂井堆载预压法。对于渗水性能比较差的饱和黏性软土地基,砂井堆载预压法的效果比较好,可起到压实地基中土质颗粒的作用,从而保证地基强度,加快土体固结的速率。2)真空排水预压法。用砂井、砂垫层对土体进行固定处理,通过真空泵来抽出土体中的气体,让砂垫层始终保持真空状态,加快水分排出,确保能够取得理想的固结预压效果。真空预压的操作工艺比较简单,但并不适用于对地基有较高要求的市政道路工程中,也正是因为如此,这种处理技术的应用范围并不广。
3.3 抛石挤淤法
抛石挤淤法对于软土地基的防治也有着良好的应用效果,在进行河流域湖泊附近地基时,由于其经常会受到水流的冲刷,甚至直接浸泡在水中,在这样的条件下很容易出现软土地基,并且无法使用加载换填法进行土壤更换,很容易影响到实际的地基质量。在这样的环境下,抛石挤淤法就成为了较为常用的处理办法,在路基之上用石片进行填充,并且在其上施加一定的力,这样就会导致石片对地基产生挤压的作用,将淤泥挤出来降低软土地基的含量,在其后还应当在其上铺厚砂来避免地基再次受损。在抛石的过程中在片石浮出水面的时候应当使用一些小颗粒石块来填充缝隙,以此来保证地基的质量。
3.4 深层石灰搅拌技术
根据目前的施工实践,在软土地基加固的具体施工阶段,更常用的材料是水泥和砂。两种材料的对比分析表明,与水泥材料相比,砂具有更好的性能和加固效果,因此在处理软土地基的过程中,首选石灰材料。(1) 在基础表面铺设砂砾石材料,并依靠设备的应用将其压碎。最后,添加一定量的石灰材料,以提高整个地基的承载性能。(2)为了强化地基的加固效果,要充分利用石灰和其他材料之间的化学反应,在应用石灰的过程中,根据软土地基的实际情况,做好铺设施工。同时在把握地基特点的基础上,科学地进行材料的选择,确保整个工程的施工质量。
结束语
随着目前我国道路工程施工技术的进一步提升,软土地基的处理技术也已经逐步走向成熟。但是在实际道路施工过程中依旧存在一定的问题,需要施工技术人员在丰富的施工经验当中不断做总结,处理技术结合多种不同复杂的地质情况,从中总结出真正适合道路工程施工的软土地基解决方案,并将这一部分专业的解决方案应用到实际道路施工过程当中,推动道路工程施工行业的进一步发展,为我国基础建设奠定坚实的基础。
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