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市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术研究

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摘要:在市政公路桥梁工程施工中,常常会遇到软土地基。软土地基具有含水量高、压缩性大、渗透性小、抗剪度低等特点,是市政公路桥梁工程施工的难点。在施工过程中,为了对软土地基进行更好的处理,提高工程质量,需要根据实际情况采取相应的施工处理技术,包括表层排水法、粉喷桩加固法、排水固结法、加载法、挤密法等等。

关键词:市政公路桥梁工程施工 软土地基施工技术表层排水法

Abstract: In the municipal road and bridge construction, It is often encountered in soft soil foundation. Soft soil foundation with high water content, high compressibility, low permeability is difficult to bridge construction of the municipal road. In the process of construction, so as to treatment performed better on soft soil foundation, improve the quality of the project, it need to take corresponding construction technology according to the actual situation, including surface drainage, the cement soil pile method, drainage consolidation method,ompaction method etc..

Keywords: municipal road and bridge construction; soft soil foundation; construction technology; surface drainage method;

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

一、引言

软土地基是市政公路桥梁工程施工中比较常见地基类型,如果处理不好,不仅会降低工程质量,还会影响车辆的正常通行。因此,在市政公路桥梁工程施工建设中,为了提高路基的稳定性,保证路基的质量,必须采取相应的技术措施,做好对软土地基的处理工作。文章分析了软土工程的特点,探讨了市政公路桥梁工程施工中软土地基施工技术,希望能够引起人们对这一问题的进一步关注,能够对市政公路桥梁工程施工中软土地基处理的实际工作发挥指导作用。

二、市政公路桥梁工程施工中软土工程的特征

到目前为止,关于软土还没有统一的定义,不同的学者从不同的角度对此进行界定。例如,有些人认为软土就是软土和软粘土的总称,也有人认为软土就是软弱土基的简称。但不管人们是怎样定义软土,在市政公路桥梁工程施工中,软土地基是比较常见的地基类型,并且软土地基具有自己显著的特点,总的来说,包括以下几个方面。

1、含水量高。含水量高是软土地基显著的特点,天然软土的含水量大约在34%—72%之间,远远大约一般土壤类型的含水量,有些软土甚至处于流动状态,给市政工程建设带来很大的不便,因此,在施工过程中,必须采取相应的措施进行处理。

2、压缩性大。软土地基的压缩系数一般在0.5—1.0MPa之间,并且,随着液限的增大,其压缩性往往会增大。在软粘土当中,有些属于正常固结土,有些属于未完全固结土,但不管是哪种类型,其压缩性都比较大,给市政工程施工带来很大的不利影响。

3、渗透性小。软土的固结速率很慢,与夹有薄砂层粘土相比而言,其速率要慢很多,这是由它们的渗透系数所决定的。对均质粘土来说,其渗透系数一般在0.00000001cm/s—0.0000001cm/s之间,因此,在荷载作用下,其固结速度非常慢,强度也比较低,不容易提高。如果土中有机质的含量比较大的时候,往往会产生气泡,并且会堵塞排水道,从而降低了软土的渗透性。对于带有薄纱层的粘土来说,其渗透系数会达到0.00001cm/s~0.0001cm/s之间,并且,其水平向的渗透性会明显增大。

4、抗剪度低。在快剪情况下,粘聚力大约有10KPa,内摩擦角在0—5度之间。而固结快剪的内摩擦角在15—20度之间,就粘聚力来说,它与快剪的差别不是很大。对于软土地基来说,其抗剪强度大小与排水条件有着紧密的联系。因此,为了提高软土地基的抗剪强度,要保持土层具有良好的排水性。此外,软土地基的抗剪强度还随着深度的增加而增大。在10m范围之内,其抗剪强度大约在5KPa—10KPa之间,并且,深度每增加1m,其抗剪强度大约增加1—2KPa。

三、市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术

在市政公路桥梁工程建设中,为了更好的处理软土地基,提高市政公路桥梁工程质量,人们探索出了多种施工技术和施工经验,具体来说,包括以下几种。

1、表层排水处理技术。在施工过程中,对于表层粘性土,为了提高固结性,增强土壤的稳定性,改善地基的压缩性能,提高地基的强度,可以为表层土中加入添加剂等物质。在软土地基上铺设砂垫层具有良好的效果,因为它不仅具有上部排水层的功效,也能够发挥地下排水层的功效,为施工机械创造良好的通行条件。如果地基土层分布不均匀,发生侧向或者沉降变位,就有必要采用敷垫材料来减少侧向或者沉降变位。为机械通行创造良好的条件,提高地基的支撑能力。在敷垫材料的选择上,应该根据填土荷载大小、地层表层强度来选择。

2、粉喷桩加固处理处理技术。该技术也是市政公路桥梁工程施工中软土地基处理中比较常用的方法,其具体操作方法如下。首先要清除路基上面的障碍,保持场地的清洁和平整,如果施工场地比较混乱,无法满足机械的通行要求,应该铺设碎石或者砂土垫层。对于低洼的场地,为了提高路基的稳定性,满足市政公路桥梁施工的要求,有必要采用回填粘性土的方法。此外,在进行粉喷桩施工之前,还应该做好相关的准备工作,例如工程地质报告、土工试验报告、高程测量资料和数据表、粉喷桩设计桩位图等等,只有在对这些资料进行全面了解和掌握的基础上,才能更好的对软土地基进行处理,才能提高该处理方法的效果。就粉喷桩施工工艺来说,它是根据设计要求,通过进行实测和配比所得到的。通过试桩来确定各项参数,为施工做好准备。

3、排水固结处理技术。软土地基的含水量大,因此对软土进行处理的一项重要工作就是排水,以增强地基的强度,满足施工的要求。排水固结法所利用的是地基排水的固结特征,在施工之前,要对地基进行加荷预压,从而加固地基的强度,满足市政公路桥梁工程建设的要求。为了使地基更好的排水固结,在粘性土地基中要设计垂直的排水柱,以增强土壤的抗剪强度。在工程建设过程中,采用深层复合地基加固和深层排水固结,可以使软土地基的承载能力显著提高。值得注意的是,一般排水固结法不单独使用,为了提高对软土地基的处理效果,常常和缓速填土法或者加载法共同使用。根据实际工作经验,在均质粘土地质中使用排水固结法的效果比较好,而在泥炭质地基中使用的效果相对要差一些。

4、加载处理技术。该技术预先促进软土地基的沉降,从而使得地基的强度得以提高,并防止填土路面沉降被破坏。在施工实践中,地基固结沉降方法主要是,减少间隙水压提高效应力法以及地基增加总压法。前者主要依靠大气的压力加载,并促进固结。后者主要是利用填土荷载式填土进行加载。对于降低地下水法来说,其适用范围有限,主要适用于上部和中间有砂层的地基。在施工过程中,为了降低地下水位,避免对周围环境造成不利影响,在施工区间常常打入钢板来围护。在使用填土加载法的时候,由于该方法与自沉时间、载荷重量有着密切的联系,它的目的是控制路面铺装完残余的沉降量,如果加载的重量过大,难以保证地基的稳定,应该考虑缓速加载法的使用。此外,在施工中还应该做好全面动态观测工作,以确定预载后的残余沉降量,避免对地基造成破坏。

5、挤密处理技术。挤密法也是施工中运用得比较广泛的软土地基处理技术,它是通过利用挤密桩间土,将桩孔用灰土或者素土分层密实夯填。由于使用的土质类型不一样,其方法略有差异,使用素土的称为土桩挤密法,使用灰土的称为灰土桩挤密法。该方法主要适用于厚度大的填土地基以及湿陷性黄土,使用方便,能够就地取材,并可以进行深层挤密和原位处理。石灰桩法采用人工地基和机械地基成孔方式,并灌入一定量的火山灰、炉渣、粉煤灰等等,通过夯实和振密,从而形成桩体。砂石桩法通过利用冲击和振动的方法,在软土地基中成孔,并填入砂、碎石、卵石、砾石等等,该方法能够形成大直径密实砂石桩体,在软土地基处理中具有良好的效果。

四、结束语

总之,软土地基是市政公路桥梁工程施工中比较常见的路基类型,如果处理不当,往往会造成地基失稳,影响整个市政公路桥梁工程质量。今后在施工实践中,我们需要根据情况,采取相应的技术处理措施,做好对软土地基的处理工作,保证路基的稳定,提高市政公路桥梁工程建设的效益,为车辆的安全通行创造良好的条件。

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