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道路桥梁施工中对于软弱地基的处理措施

2015-07-15 74 0

引言
　　软弱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弱地基时，应当对其变形和稳定问题加以重视。在软弱地基上进行施工，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，解决上述问题。通过对软弱地基进行处理，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。因此，本文针对软弱地基提出了道路桥梁施工中的处理措施。
　　一、桥梁软弱土地基处理的必要性
　　我国的软弱土分布较广，软弱地基的存在给包括桥梁工程在内的很多工程施工都带来了极大的影响。软弱地基主要是指其地基结构是由杂填土、淤泥土、冲填土或高压缩性土层等构成。这类地基的透水性都较差，压缩性也较强，而且强度较低，不适合直接作为桥梁的地基。但是有时为了满足道路工程的要求，不得不在软弱地基进行修建桥梁，这就必须对软弱地基进行处理，以提升地基结构的透水性和强度，使其符合桥梁工程的施工要求。如果道路桥梁施工时，没有对软弱土地基进行必要处理，不仅施工时可能会由于地基沉降而导致桥梁结构受到破坏，而且桥梁建成后也会给桥梁结构的安全性和稳定性埋下隐患，甚至造成严重的安全事故。因此，在桥梁施工时，一定要高度重视对软弱地基的处理，以确保桥梁地基的稳定性，控制好桥梁地基的沉降问题。
　　二、道路桥梁软弱地基产生的危害
　　由于软弱地基的高压缩性及含水量，所以如果在道路桥梁隧道工程建设中选择的施工方法及施工工艺不适合，道路桥梁隧道的工程质量也就得不到必要的保证，其正常的运行公里数也就得不到满足。一般来说，软弱地基的构造主要有淤泥以及淤泥质土等，这种土质本身的承载能力就很差，并且其抗剪力也是非常弱的，所以造成的危害也就不言而喻，如果对其处理的方法不得当，地基就会失去稳定性，发生较大程度的沉降，并且沉降是不均匀的，对于构造物产生的危害程度也是有所不同的。
　　1、浸水沉降造成的危害
　　软弱地基由于土质含水量比较大，在实际的运用中，某些路段会出现排水不畅的问题，路基在这样的情况下，很容易遭受到水的侵入，一旦道路桥梁隧道上的行车荷载力不断增大，在超负荷的状况下，路基的衔接处就会出现沉降，道路桥梁路面的变形以及不均匀沉降就会发生，道路桥梁在使用过程中就会发货是呢过开裂的状况，行车中的不安全因素就会增加。
　　2、剪切拉裂造成的危害
　　在振动荷载的作用力下，软弱地基就会出现不同程度的破坏，从而导致摆你跑的土体出现隆起的状况。道路桥梁的地基出现下降的情况，软土层出现滑动造成路基的不均匀沉降的发生。道路桥梁的面层也会因为剪切拉裂的影响导致裂缝的发生。同时受到外界压力的影响，许多裂缝就会出现贯通的状况，导致裂缝面积变大变深，致使道路桥梁遭到比较严重的破坏。
　　三、道路桥梁施工中软弱地基的处理对策
　　1、软弱地基处理前的准备
　　1.1准备工作。为了提供参考资料给建筑设计，要收集和整理水文、地质、地基、道路、桥梁工程方面的资料，并且要在建筑场地做详细的地质勘察。
　　1.2方案的选择。进行几种参考方案的初选之前，要仔细研究建筑场地的勘察报告，同时考虑建筑工程的施工及后续工作，综合工程的整体特点选择施工方案。
　　1.3选定方案。对工程的各个方面进行全面考虑，集中进行初步方案的对比，包括:机械设备、施工环境和工期等，对各个施工方案的优缺点进行分析和研究，综合处理几种处理方案，扬长避短。
　　2、换填土处理法
　　当应有的承载力和稳定性在道路桥梁地基上不能得到满足，而且软土层的厚度并不大，在软土层上进行采挖，之后在考虑实际情况的基础上，分层填充如炉渣、粉煤灰、砂石和灰土等稳定性较好的材质，再对材质进行强夯打压，从而使地基密度加大，地基承载力得以提高，而沉降量下降，使软弱地基的排水固结加快，从而让改造后的软弱地基符合建筑施工中的设计要求，以此来确保施工过程的安全。上述方法就被称为换填土处理法。土层的附加应力分布规律是换填土处理方法依据的原理，在排水性较差且土质不均匀的软弱地基上，这种方法被广泛应用。
　　3、管桩加固法
　　3.1碎石桩加固法。在软弱地基中通过过震动、冲击等多种手段进行打孔，并将砂石、碎砂等在其固结性和稳定性较好时在地基中挤压和填充，从而形成密实度好且直径较大的桩体，又称砂石桩，这种方式就是碎石桩加固方法。持力层选择原有软土和砂石桩两者同时组成的密室地基，使得地基承载力提高，产生的地基变形较少。这种方式在密实度较低的粘土、杂填土、素填土等地基上都可以使用，虽然成本消费较高，但是伴随着技术上的更新突破和经济的迅猛发展，这种地基加固方式和处理方法还是在更大的范围内应用普及。
　　3.2夯实水泥土桩法。类似于碎石桩加固方法，夯实水泥桩法是在软弱地基中填充粉煤灰、水泥等材料，形成水泥土桩后，对地基进行加固，使地基承载力得到提高。这种方法因为其施工周期短、成本较低、施工步骤简单易行等原因，被广泛应用于很多地区。
　　3.3钢筋混凝土管桩法。钢筋混凝土管桩法在道路桥梁施工中的软弱地基处理中，属于我国目前加固地基的较新的桩型。在建筑施工场地，专用机械浇筑混凝土管桩得到很好的利用，可以使管桩与土体的摩擦力加大，单根管桩的承载力增强。由于其实用效果好，持久性强，经济效益高和施工进度快等特点，钢筋混凝土管桩法在很多地区进行软弱地基加固处理时被广泛应用。
　　4、密实加固法
　　4.1排水挤密加固法。在江河湖海和含水量较高的沼泽等周边的软土地基都能运用排水挤密加固法。显而易见，这种方法采用某种独特的方式排水和吸水，例如在软土层中插入机械将塑料排水板，水分经过预压负荷，沿着塑料板渗透到砂垫层，从而使软弱地基的承载力得以加固。排水挤密加固法作为一种新兴的技术和工艺，从以往不同的角度对软弱地基进行加固，在道路桥梁施工中得到广泛应用，具有施工简单，加固处理效果好等优点。
　　4.2深层密实加固法。采用挤压、爆破等特殊方式进行软弱地基的固结和加密的方法就是深层密实加固法。这种方法虽然与浅层加固使用的机械设备不一样，但是方式的相同的，而且应用范围更广。在多种软弱地基，如素填土、杂填土、粘土中都能应用深层密实加固方法。
　　4.3动力固结法或强夯法。为了使地基承载力得到提高，一般在8m--20m的高空，采用8t--30t的重锤进行地基的强夯打压加密，从而使砂土抗液化条件得到改善，并且使压缩性能减少、地基强度提高、地基得到加固，这种方法就是动力软弱地基加固法，也称为强夯法。这种方法在饱和性粘土地基中适用，将传统动力固结的置换方式加以延伸，在地基中利用外部夯打力打入强度较高的材料，施工过程中会形成碎石墩，它和原有地基共同组成具有新的承载力的强调复合地基，使地基承载力在很大程度上得以提高。
　　4.4高压喷射注浆法。类似于动力固结方法，高雅喷射注浆法将固结性和强度较高的材料如粉煤灰、水泥等通过高压喷射机械向深层软弱地基进行注浆，从而使地基强度提高。在道路桥梁施工中，目前高压旋喷桩处理的最大深度为30m，深度较大。该方法在粉土、粘土淤泥等含水量较多的软弱地基中都能使用。
　　4.5水泥土搅拌法。在粘土、淤泥等软弱地基中混入水泥等材料，进行机械搅拌，从而使含水量降低，地基强度提高，地基承载力增强的方法称为水泥土搅拌法，或深层搅拌法。
　　5、加筋处理技术
　　在挡墙或人工填土的路堤内对土工合成材料进行铺设，或碎石桩(见前面的介绍)、将土钉等打入边坡，从而使软弱地基的承载力得以提高，地基土的稳定性和密实度得以增强的方法称为加筋处理技术。
　　结束语
　　道路桥梁事业随着经济和时代的进步也在不停发展，我们应当对软弱地基的处理措施加以重视，如果处理软弱地基时方法不当，通常会引起道路的沉降不均匀，甚至使路基被破坏。社会不断进步，伴随科技的发展产生了很多新兴的技术，近几年在道路桥梁建设中，我国引进了很多新的材料和技术，同时必针对据实际情况选择最优方法，才能使软土地基得到有效处理，使得到的效果达到预期标准。
　　参考文献
　　[1]王洪涛.浅谈市政道路软土路基处理技术应用[J].黑龙江科技信息,2012(270:61-63.
　　[2]周明栋.解析公路施工中软弱地基处理技术与应用[J].河南科技,2013(15):119-121.
　　[3]刘志亮.水利施工中软弱地基处理技术.科技创新与应用,2012(24):237-238.

土建工程地基基础工程施工技术

交通运输部出台《公路工程设计施工总承包管理办法》

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