软弱地基施工组织公路桥梁工程论文

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软弱地基施工组织公路桥梁工程论文

1软弱地基的特点

1.1具有较高的含水量

一般的软土往往会包含30%-70%的含水量,换言之,软土层是流动于水体上的,所以,如果施工组织的现场存在较多的路面淤泥,就会导致施工组织机械无处放置,直接影响到工程的施工组织。

1.2渗水能力不强

因为软弱地基本身具有较高的含水量,所以对于外部的水分吸收相当少,会导致下渗的水速度逐渐变慢直至停止。施工组织时,软土的凝固速度也需要较久的时间,并且土中的某些有机质会造成通水管堵塞,如果不采取排水措施,水流就会汇聚到一千,时间一久,水会流至土中深处,进一步加大软土面积。

1.3具有较强的压缩性

在施工组织软弱地基前,常会借助压力排除土中的水分,这时因为软土具有高含水量,在压力的作用下,就极容易挤出水分,这时就会导致土层下陷,甚至某些地区出现较多的漏洞,一旦发现这种情况时,可以采取使用别的土来对下陷及漏洞部分进行填充的方法。

1.4具有较低的抗剪强度

在快剪时,软土的粘聚力大约为10kPa左右,由于软土的抗剪能力会跟排水能力有着密切的关系,因此,要有效增强软土的抗剪强度,必须对排水管道进行特殊处理,将排水管道中的杂质进行大清理,保证排水的流畅。再者,抗剪强度还会跟软土地深直接相关,深度越大,抗剪强度越强,它们之间的关系大致是:软弱地基每加深1m,抗剪强度会加多1———2kPa。所以,如果在此类地基上面修建公路桥梁工程,往往会出现地基的沉陷和失稳等众多问题,严重影响到工程的质量和试验功能。

2软弱地基的危害

2.1施工组织时不够安全

因为人们无法预见软弱地基的实际情况,要是施工组织时并没有高度重视软弱地基的性质,就极有可能会导致施工组织存在安全隐患。在对路基进行施工组织时,常会发生各类问题,施工组织人员进行地质勘测时,要是没有控制好勘测结果,导致与实际情况存在较大的误差,可能就漏掉一些本该进行处理的软土,最终使得工程施工组织无法顺利开展。在进行施工组织时,若是加固不够或者没有进行软土的加固,或者填筑没有分层进行,结果就极有可能会导致路堤失稳。

2.2施工组织后会造成路面侵蚀,发生沉降,甚至导致路面硬化

公路桥梁工程一般的施工组织材料为混泥土物质,这类的材料对于雨水的抗侵蚀性较强,容易发生路面侵蚀问题,最终影响材料的紧密度。在降雨量较多的月份,易导致大面积的路面破损,甚至使得路面结构出现松散与材料的脱落,长期下去就会影响整体安全。因为路桥软土层受到长时间的地下水冲刷,造成严重的水土流失,大大降低了软弱地基的强度;或者因为施工组织不当,导致施工组织质量下降。导致公路在施工组织的过程中出现路面沉降,最终威胁到使用寿命与行车安全。

3软弱地基施工组织技术分析

上述软弱地基的特性和施工组织的不当等因素,会严重影响到公路桥梁工程的本来功能,必须进行适当的处理,才能有效提高公路桥梁工程的使用寿命和安全。

3.1表层处理方法

这种方法一般被用在地基表面相当软弱的情况下。主要是借助排水、敷设与材料增添等办法来提升地表的强度,避免地基局部出现剪切变形的情况,确保施工组织机械能正常运作;还可确保填土荷载在地基上均匀分布。

(1)表层排水法:对于那些土质不错但是因为含水量太多而变成软弱地基的情况,填土前应该对地表面进行开挖沟槽,排除地表水,减少地基表层土的含水量,以确保施工组织机械能顺利通行。为了将开挖出的沟槽运用在盲沟的施工组织中,应当回填一些透水性好的砂砾碎石。

(2)砂垫层法:这种方法常用于软土层不太厚,排水性能好,砂砾资源充足,工程工期不紧张的情况中。一般当砂垫层厚12—24cm时,应当结合提升排水面理论,利用软弱地基在构造物荷载下能有效加速排水固结凝结的作用,来强化软土层的强度,实现稳定要求。在选择砂砾垫层施工组织材料时,应当控制好洁净中、粗砂,确保5%以下的含泥量,还应注意选择那些粒径在5cm之内的天然级配砂砾。为了确保显著的排水效果,应当在施工组织时做好洒水压实工作,施工组织前要检查好砂砾表层,表层湿润时则可采取施工组织处理。

(3)敷垫材料法:对于地基土层不均匀,可能发生局部不均匀沉降和侧向变位,可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力来增强施工组织机械的通行能力。均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位,提高了地基的支承能力。

(4)添加剂法:当表层为粘性土时,在其内渗入添加剂,以改善地基的压缩性能和强度特性,确保施工组织机械的正常行驶,也提高了固结的效果。工程上常用生石灰、水泥及熟石灰作为添加材料。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌,能产生团粒效果,降低土壤含水量,被固结的土也会发生化学性固结,确保土体的稳定。

3.2粉喷桩加固法

粉喷桩主要适合用在深层地基加固中。这是以水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,用搅拌机械将软土和固化剂强制搅拌,通过固化剂与软土发生的物理化学反应,将软土硬结成强度较高的优质地基。这种方法就是使用粉体状固化剂来搅拌处理软基,常用在淤泥及粉土等粘性土的加固中。

3.3水泥搅拌桩法

此法以石灰、水泥等材料为固化剂,通过深层搅拌机械的作用,将软土与粉体或浆液桩的固化剂在地基深处进行强制搅拌,经过一系列的物理化学反应,形成强度高、稳定性好的复合地基。水泥搅拌桩法常用于对粉土、松散砂土等地基的加固,其优点表现在施工组织过程中对路堤的干扰较小,非常适合扩建工程施工组织。在施工组织之前,首先要保证场地平整,如果有低洼下陷的区域要用粘土填平,同时需要清除场地内的一切杂物,如砂垫层和生活垃圾等。

3.4竖向排水同结法

将垂直的排水柱设置在粘性土地基中,缩短了排水距离,促进了地基排水固结,增加了抗剪强度。垂直排水柱所用的材料分为砂井和纸板排水两种。根据砂井的施工组织方法不同砂井排水法可分为水射式、螺旋钻式、打入式、振动式及袋装式等。此法很少单独使用,多与加载法或缓速填土法并用,对层厚大,均质的粘土地质最为有效;对泥炭质地基效果稍差。

4结语

软弱地基在建设中分布广泛,并且对于行车的安全性有很大的影响。在进行软弱地基建设过程中,首先要对软弱地基有一个准确的判定,其次在设计时要根据地质勘查实际情况采取相应处理措施。在施工中要严格按照施工方案进行处理,保证软弱地基处理后达到营运阶段所需要的强度及稳定性,以保证在运营阶段的使用寿命。

作者:胡丙伟 朱昌喜 单位:中国河南国际合作集团有限公司 河南新县宏大建设工程有限责任公司