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公路桥梁工程中软土路基施工技术浅析

公路桥梁工程中软土路基施工技术浅析

摘要:公路桥梁工程施工建设过程中,软土路基属于比较常见的一种路基形式,硬度、强度以及抗压性是关键性能指标。为了避免出现安全事故,有必要对软土路基施工技术进行深入研究。本文针对公路桥梁工程中软土路基的特点、施工原则、以及具体的施工技术进行了分析,并对提高软土地基的抗压性以及稳定性提出建议。

关键词:路基施工;公路桥梁;施工技术

1软土地基概念及其特点

1.1软土地基概念

软土地基主要指的是以淤泥、有机质土以及淤泥质粘土等土壤为主要成分的一种地基,其具有明显的强度低、抗剪能力弱以及含水量高等特点。这些特点导致软土地基固结速度慢、稳定性以及抗压能力相对较差,在实际施工过程中很容易出现塌方等安全事故,对工程施工安全以及公路桥梁的使用寿命产生严重影响。为了保证可以夯实路基,有效延长工程使用寿命,相关工程建设人员应该在施工建设之前,针对施工建设区域的地质情况开展全面仔细的勘察工作,再结合实际情况科学合理地选用最为适宜的软土地基处理技术,确保施工质量以及效率,获取良好的经济效益[1]。

1.2软土地基特点

(1)渗透性不足。通常情况下,软土路基(如图1)当中包含着大量的泥炭以及淤泥等物质,所以具备较强的可压缩性,这也造成了其承载能力相对较弱,缺乏良好的渗透性,由于软土当中蕴含的有机成分相对较高,还可以进一步降低渗透性。在实际公路桥梁施工过程中,因为渗透性不足,雨季时很容易导致路面产生积水问题,对施工质量及运行安全产生不利影响。(2)稳定性低。一般软土路基的强度和稳定性等都非常弱,在材料强度不高的情况下,很容易导致路面出现下沉问题,同时不同位置的路面其实际下沉量也会有所差异,导致路基质量难以达到相应标准,而且还容易降低使用年限[2]。除此之外,在实际施工过程中,如果软土路基内部产生了絮状结构,容易促使软土路基的稳定性变差,破坏土壤结构;而如果强度难以满足相应要求,缺乏良好的稳定性,还容易形成流体状,这会导致施工难以持续开展下去。

2公路桥梁工程中软土路基的施工原则

2.1遵循因地制宜原则

软土路基问题本质上属于施工现场的实际条件问题,与当地的地质以及水文要素有着密切的关联。想要对其有效处理,必须要遵循因地制宜的原则。注重结合当地自然条件,科学合理地选用最为适宜的施工技术,施工单位要在施工之前,加强对施工现场的勘查力度,充分了解和掌握现场的软土分布情况,选择最为适宜的施工技术,保证施工技术的合理性以及有效性,确保对软土路基做出高效处理[3]。

2.2遵循环境保护原则

近几年我国经济发展速度非常快,但环境污染问题以及能源紧缺问题日益凸现,基于此,我国正式推行可持续发展战略。在开展软土路基处理工作时,应切实遵循环境保护原则,科学选用对环境有利、不产生破坏和影响的施工技术以及施工材料,促进施工建设单位的长远发展,推进我国道路桥梁建设的持续发展。

3公路桥梁施工中软土路基的施工技术

本文以某公路桥梁项目为例,探讨软土路基施工技术的合理应用,该项目全场850m,线形表现为直线状态,对于纵坡坡度方面为0%。通过现场测定分析出该公路桥梁工程项目区域的路堤填土高度大约在4.6~5.6m单位范围之内。由于此区域为亚热带海洋性季风气候,所以年降水量十分充足,同时地下水含水量丰富,依照类型可以将其划分为孔隙性潜水,不会对地基产生侵蚀性。

3.1冻结技术

冻结技术施工原理是借助对软土开展冻结作业的方法,来进一步提高路基结构的承载性能,不断降低其压缩性,从而促使路基可以满足工程要求和相关标准。在对此项技术开展实际应用的过程中,一般需要用到二氧化碳膨润土,借助相应机械设备将已经准备好的冷却液全部灌入到相应的土壤当中,促使土壤快速产生冻结反应。冻结技术可以应用在多种软土路基施工中,由于设备简单、操作道路桥梁oadsandBridgesR197方便快捷等优点,即便是深度相对较大的路基,一般也能够取得非常良好的施工效果。目前,这种技术在各类软土路基的施工中应用相对广泛。

3.2材料铺垫技术

公路桥梁软土路基施工当中,铺设土工织物(如图2)属于一种较为常见的处理方式。借助材料铺垫技术,可以有效提高路基承载能力。在应用此项技术时,需要施工队切实结合现场环境,合理开展土工织物铺设工作。对于铺设层数,需要相关设计人员以及技术人员结合实际情况来确定。在保证层数合理的前提下,可以彻底避免产生不均匀的沉降问题。此项技术具备稳定性强、连续性强以及高强度等特点,施工程序较为简单,所以很多施工队在软土地基施工中都比较青睐此项技术。在施工材料方面,土工布以及土工格栅属于目前较为常见的铺垫材料,将这些材料合理应用到软土路基当中,可以大幅度提升路基强度,还可以提高路基反过滤以及排水性能,应用此项技术,能够进一步提高施工质量以及安全系数,从而确保软土路基施工可以满足公路桥梁建设要求[4-5]。

3.3换填技术

此项技术一般用于软土路基较浅以及软土分布相对较少的软土路基施工中,具体操作方法包括以下几种:(1)抛石挤淤法。该方法主要是在路基底从中部位置向两侧抛投一定数量的碎石,借此将淤泥挤出路基范围,从而提高路基强度。一般情况下碎石需要采用不易风化而且比较大的石块,通常粒径需要超出0.3m。对于此种方法而言,多应用于土层厚度小于3m以及排水条件相对较差的低洼地带,一般在机械无法进入以及表面存在大量积水难以排出的情况下应用较多。(2)爆破排淤法。此方法需要控制的关键点在于装药量以及埋深,两者属于控制排淤效果的重要内容,如果在装药量相同的情况下,埋药深度越大取得的排淤效果越好,对于爆破参数的调节一般需要考虑以下方面:首先,需要尽量提高每次爆炸药量配比,同时避免对周遭环境产生恶劣影响,在开展装药预埋工作时,尽量将药包埋置土层当中,这样可以确保装药效果。其次,想要提高清除淤泥的效果,需要尽量增加块石堆压,促使爆破强度得到有效提升。最后,对于每次爆破清淤的强度要做出合理控制,尽量避免一次性施工[5]。(3)开挖换填法。在应用此方法时,需要将软土全部清除,更换成一些承载力及稳定性相对较强的灰土、水泥土或者是砂土等土体,最后再开展换填、压实作业,这样可以保证路基土壤的压实度以及稳定性。

3.4排水凝固技术

对于一些含水量高以及空气湿度相对较大的地区比较适合应用排水凝固技术。这种技术主要是借助在路基附近设置沙井以及排水渠道等,借助垂直引水以及渗透排水等方式开展土层含水量降低处理工作,这样可以提高地基的强度。排水凝固技术在软土路基施工当中一般有两种比较可靠的施工方案:一是借助沙井引流来增强土层排水能力。二是借助投放固结剂促使土体固结速度不断加快,以此来降低土体的流动性,提升地基强度。在开展引流排水作业时,需要利用重压设备(如图3)以及分级加载的方式将软土当中存在的多余水分实现与地基分离。

3.5水泥深层搅拌桩技术

此项技术属于目前较为常用的一种软土路基处理技术,主要原理是将水泥有效灌入到深层路基当中,这样可以将水泥作为固化剂,然后借助深层搅拌机械将软土以及沙等与固化剂开展强制拌合作业,从而让软土路基固结,以此来提高地基强度。

4结束语

软土地基的存在对公路桥梁工程项目的施工质量产生直接影响,如何选择合适的软土路基的施工技术,保障工程项目的整体质量,是值得深入研究的问题。本文以某工程项目为例,针对冻结技术、材料铺垫技术、排水凝固技术以及水泥深层搅拌桩技术进行分析和探讨,并根据现场实际情况合理选择施工技术,以此来提升软土地基的稳定性,切实保证公路桥梁的使用寿命,促使公路桥梁工程充分发挥出应有的价值和作用,推动国家经济不断向好发展。

参考文献

[1]白玉鸽.公路桥梁软土路基施工技术[J].建筑技术开发,2019,46(5):110-111.

[2]许立华.公路桥梁过渡段软土路基的施工技术研究[J].建筑技术开发,2019,46(2):145-146.

[3]周晓飞.公路施工中软土路基的施工技术处理研究[J].建材与装饰,2021,17(6):289-290.

[4]张士兵.软土地基施工技术在公路桥梁工程中的运用分析[J].工程技术研究,2019,4(19):60-61.

[5]赵亮.公路桥梁施工中软土地基施工技术探讨[J].科技创新导报,2019,16(26):17-18.

[6]尹江燕.公路桥梁施工中的软土地基施工技术研究[J].河南科技.2021,(2):112-114.

作者:陈耀文 单位:福建省百川建设发展有限公司