張健
摘要:在改革開(kāi)放的新時(shí)期,我國(guó)的綜合經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展,社會(huì)在不斷的進(jìn)步,再加上城市化進(jìn)程的不斷加快,由此極大地促進(jìn)了我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。軟土地基在公路橋梁隧道施工過(guò)程中最為常見(jiàn),若在不改良軟土地基的情況下就直接開(kāi)展施工,則必然會(huì)對(duì)工程總體質(zhì)量造成嚴(yán)重影響,甚至還會(huì)影響到公路橋梁隧道的安全性與穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞:公路橋梁隧道施工;軟土地基施工;技術(shù)研究
引言
在處理軟土地基時(shí),需要選擇科學(xué)合理的施工方式,從而確保各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量滿(mǎn)足工程要求。公路橋梁隧道施工過(guò)程中,軟土地基處理是極為重要的環(huán)節(jié),其對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量會(huì)造成巨大的影響,需要采取科學(xué)的措施加以預(yù)防,以全面提升工程質(zhì)量,滿(mǎn)足交通運(yùn)行的需要。
一、特點(diǎn)
軟土地基土質(zhì)較為疏松,表現(xiàn)為縫隙較大的顆粒形態(tài),多見(jiàn)于含水較高的低洼處。一般而言,軟土地基土質(zhì)含水量多處于臨界狀態(tài),若對(duì)其處理不當(dāng)則容易引起沉降問(wèn)題。鑒于軟土地基的低負(fù)荷,在開(kāi)展公路橋梁隧道施工時(shí)需要結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行加固處理,同時(shí)注意慎重考量坍塌問(wèn)題,不斷改良優(yōu)化施工技術(shù),避免破壞公路橋梁隧道結(jié)構(gòu),發(fā)生質(zhì)量安全事故。除上述特點(diǎn)外,軟土地基靈敏性較高,若其被破壞,會(huì)產(chǎn)生不可逆的減弱強(qiáng)度的變形問(wèn)題。
二、公路橋梁隧道軟土地基處理對(duì)策分析
(一)排水固結(jié)法
排水固結(jié)法一般是指在工程正式開(kāi)工建造之前,通過(guò)基地排水,采用加荷預(yù)壓的方式來(lái)增加地基的壓實(shí)度,以這種方式達(dá)到加固地基強(qiáng)度的目的。如果要想通過(guò)這種方式來(lái)促進(jìn)地基排水固結(jié)的話(huà),一般會(huì)將垂直的排水柱設(shè)立在目標(biāo)土地的地基中,與此同時(shí)充分利用深層排水固結(jié)以及深層復(fù)合地基加固的方法,加快地基的排水固結(jié),以此有效提高抗剪的強(qiáng)度,有效提升軟土地基的承載能力和穩(wěn)定性。一般情況下排水固結(jié)法很少脫離組合單獨(dú)在工程中使用,往往會(huì)與加載法或緩速填土法相結(jié)合。針對(duì)不同性質(zhì)的軟土地基,排水固結(jié)法也有不同的作用效果,對(duì)于泥炭質(zhì)地的地基來(lái)說(shuō),一般采用排水固結(jié)法時(shí)效果不是很理想;對(duì)于質(zhì)地均勻的粘土地質(zhì)而言,采用排水固結(jié)法時(shí)一般效果都很不錯(cuò)。
(二)加固處理施工技術(shù)
1)擠密壓實(shí)技術(shù)。軟土地基內(nèi)含豐富水資源,石灰吸水性能較好,使用石灰進(jìn)行填塞有利于降低軟土地質(zhì)含水率,降低病害發(fā)生概率。另外,石灰與水反應(yīng)后會(huì)膨脹,繼而產(chǎn)生擠壓力,能夠達(dá)到進(jìn)一步壓實(shí)的效果,提高軟土負(fù)荷能力。該技術(shù)成本較低,操作簡(jiǎn)便,較為靈活,因此應(yīng)用較普遍。2)分層填土技術(shù)。該方法又稱(chēng)換填法,它是指在公路橋梁隧道施工期間將軟土層挖出,用能夠滿(mǎn)足施工要求的材料填充,繼而提高地基強(qiáng)度。施工現(xiàn)場(chǎng)一些軟土土質(zhì)在施工環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生膨脹,承載力降低,難以達(dá)到地基施工質(zhì)量要求,不利于保障建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因而,施工期間為了提高地基強(qiáng)度,防范土層沉降,施工人員可以應(yīng)用強(qiáng)度、穩(wěn)定性均能夠達(dá)到施工需求的砂石進(jìn)行換填。該環(huán)節(jié)施工多會(huì)采用分層填土技術(shù),避免換填過(guò)程中產(chǎn)生裂縫,以保障結(jié)構(gòu)密度,提高負(fù)荷能力。3)表層排水技術(shù)。軟土地基公路橋梁隧道施工過(guò)程中,為了避免土質(zhì)粘性對(duì)建筑工程產(chǎn)生不利影響,可以添設(shè)排水物質(zhì),提高地基負(fù)荷能力。一般而言,增加的物質(zhì)主要是砂礫,打造砂礫層有助于排除地表水,為施工提供有利條件。另外,提高軟土地基土層排水能力還有助于防止地基沉陷,保障施工質(zhì)量。4)強(qiáng)夯施工技術(shù)。借助機(jī)械設(shè)備夯實(shí)地基有助于提高地基物理強(qiáng)度,提高地基結(jié)構(gòu)密度,進(jìn)而提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。強(qiáng)夯施工技術(shù)主要以降低土層含水量,提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為主,通過(guò)有效壓縮軟土層體積,防范變形,提高負(fù)荷能力。應(yīng)用該技術(shù)施工時(shí)必須重視機(jī)械設(shè)備操作環(huán)節(jié),加強(qiáng)對(duì)操作人員的提示與管理,避免因無(wú)效操作提升事故風(fēng)險(xiǎn)。具體施工期間,應(yīng)當(dāng)注重控制好夯擊沉降重力與擊數(shù)。在夯擊前進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)、控制。
(三)真空預(yù)壓法
(1)在軟土層上部設(shè)置完整的砂墊層,并以此充當(dāng)水平方向的排水體。(2)為水平排水墊層的中部組裝優(yōu)質(zhì)濾水管,在條形濾水管鋪設(shè)過(guò)程中,應(yīng)精心挑選優(yōu)質(zhì)鋼管或者良好的塑膠管,將濾水孔的直徑控制在8mm~10mm,孔與孔之間相距5cm。(3)在鋪設(shè)面積較大的密封性聚氯乙烯薄膜時(shí),通過(guò)至少鋪設(shè)2-3層的方式來(lái)確保真空預(yù)壓的良好密封性。
(4)真空管路在安裝時(shí),需保證管路連接的密封性。(5)在真空抽氣時(shí)需將離心泵打開(kāi),為快速固結(jié)土層排水,需致力于密封膜真空壓力的顯著提高,同時(shí)保持密封膜內(nèi)的真空度超過(guò)73KPa,抽真空作業(yè)一般需要1~5天。(6)在施工作業(yè)期間,必須對(duì)離心泵、密封膜和真空管路進(jìn)行全面觀測(cè),借助遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)隨時(shí)了解土體內(nèi)部各層深度的真空度、地表總沉降、土層深層沉降、孔壁比變化等情況。真空預(yù)壓法具有較短的作業(yè)時(shí)間、簡(jiǎn)單的施工工藝,可開(kāi)展大面積施工,需要注意的是,真空預(yù)壓法適用于滲透性相對(duì)較小的飽和軟黏土地基,如果施工現(xiàn)場(chǎng)的透水層較厚,或者水源補(bǔ)給非常充足,就不能采用真空預(yù)壓法。
(四)拋石擠淤法
拋石擠淤法也是目前應(yīng)用較為廣泛的軟土地基施工方式之一,主要是對(duì)積水洼地部分進(jìn)行施工,其最終的處理效果比較好,可以滿(mǎn)足公路橋梁隧道工程的質(zhì)量要求。軟土地基的積水量較大,在施工前難以將水分全部抽干,而且這些軟土結(jié)構(gòu)的厚度比較小,這就可以選擇使用拋填碎片的方式進(jìn)行有效處理,需要應(yīng)用碎石料進(jìn)行填充,但是需要嚴(yán)格控制碎石料的粒徑,通常需要控制在30cm以下。在拋填施工環(huán)節(jié),需要從中間向兩側(cè)拋填,進(jìn)而可以順利將淤泥擠出。片石超出水面表面之后,施工人員需要使用小型塊石進(jìn)行填塞,從而可以保證地基的平整性,保證重型壓路機(jī)可以順利完成碾壓。最后,需要在表層鋪設(shè)一層反濾層填土。此外,對(duì)于已經(jīng)完成施工或者正在施工的黏土結(jié)構(gòu),如果雨季的降水導(dǎo)致其超出塑限值,此時(shí)要選擇合適的運(yùn)輸機(jī)械,以保證雨水及時(shí)排出,保證整個(gè)路段的質(zhì)量達(dá)到要求。
結(jié)語(yǔ)
軟土地基施工技術(shù)對(duì)于公路橋梁隧道施工而言尤為重要,它對(duì)施工質(zhì)量、效率均有影響。面對(duì)軟土地基公路橋梁隧道施工容易產(chǎn)生的諸多問(wèn)題,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)研究力度,積極探索實(shí)踐現(xiàn)存施工技術(shù)的改良策略,努力克服軟土地基不利施工因素,做好準(zhǔn)備工作,靈活應(yīng)用加固處理技術(shù),保障施工質(zhì)量安全。
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