道路桥梁施工中软弱地基的处理方法

(整期优先)网络出版时间:2025-04-01 20:05:24
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道路桥梁施工中软弱地基的处理方法

易国栋

身份证号码:430104197312053017


摘要:地基加固是工程质量和安全的关键,脆弱地基容易导致承载力不足、形变突出、施工难度增加和环境适应性差,若这些问题得不到妥善处理,桥梁的稳固性和耐用性将遭遇严峻挑战。通过对地质条件的深入研究与分析,选取恰当的地基加固手段,同时严格监控施工过程,并对加固方案进行细致评价。由此可见,在道路桥梁建设过程中,必须针对不同情况采取适宜的加固策略,强化软弱地基,从而显著增强道路桥梁工程的整体品质和耐用度,助力我国交通基础设施建设的进步。

关键词:道路桥梁;施工;软弱地基;处理方法

当前,随着工程科技持续进步,道路交通建设行业既有广阔的发展前景,也面临严峻的挑战。大量的先进设备和新型技术的运用,使道路桥梁工程建设发生了很大的变革。就施工实况而言,软土地基常常遇到的恶劣地质环境会加剧水分渗透,如果不进行及时、合理的加固,将会引起路基沉降等不良问题,影响其他建设环节的顺利进行,并对道路桥梁质量造成一定损害。因此,对软土地基环境中道路桥梁工程施工技术应用进行研究和分析,是非常有意义的。

1软土地基形成的主要原因

(1)地形地貌。一些地势低洼、土壤松软、地势不平坦的地区,由于地下水位较高,再加上土壤中含有较多的水分,就会导致软土地基形成。例如,一些河道周围的土地,由于地势低洼,地下水位过高,导致软土地基中的水分被吸收,从而使土壤变得松软,出现塌陷和裂缝等现象。

(2)人为因素。在道路桥梁工程施工过程中,如果道路桥梁建设人员没有选择合适的施工方法,或者在进行道路桥梁施工时,没有按照相关要求进行施工,就会导致软土地基中的水分过多,从而使道路桥梁路基发生沉降现象。

(3)气候条件。由于受到气候条件的影响,例如降雨、风力等因素都会影响道路桥梁建设的质量。如果道路桥梁建设工程选择在一个比较潮湿的地区进行施工,就会导致软土地基中的水分过多,从而使软弱地基的承载能力下降。

2道路桥梁施工中软弱地基的处理方法

2.1水泥搅拌桩

水泥在软土地基中的搅拌过程,是一种将原地基进行重塑的过程。在这个过程中,通过搅拌,水泥与软土地基中的土壤混合,形成了一种具有加固特性的复合地基。这种复合地基独特之处在于,它将原地基划分为了加固区和非加固区。在加固区,水泥搅拌桩如同钢筋混凝土中的钢筋一样,对土壤产生了挤密和加筋的作用。具体来说,水泥搅拌桩的设置,使得加固区的土壤颗粒被水泥浆体包围,从而增强了土壤的结构强度,提高了其抗剪强度和压缩模量。同时,由于水泥浆体的黏性,使得加固区的土壤颗粒无法轻易移动,从而实现了对土壤的挤密。在非加固区,水泥搅拌桩虽然没有直接进行加固,但其存在对土壤产生了一定程度的挤密作用。这是因为,在施工过程中,水泥搅拌桩的搅拌过程会对周围的土壤产生振动,使得非加固区的土壤颗粒也产生了一定程度的挤密。此外,水泥搅拌桩在施工结束后,会在软土中形成一种加筋体。这种加筋体如同混凝土中的钢筋,能够有效提高地基的抗弯抗压性能。同时,由于水泥搅拌桩间的粗粒土透水性好,它们在地基中形成了良好的排水通道。这些排水通道的形成的,不仅能够大幅减少软基中的排水距离,加速软土固结,而且还能有效防止地基因为积水而引发的种种问题,从而进一步提高软土地基的承载力。

2.2碎石桩

碎石桩技术在软地基施工中的运用已有很长的历史,在工程实践中也有一定的成功经验。具体而言,该技术是在某一荷载等级上,采用振动法对软土地基进行冲击,使地基土体受挤压而产生空洞,然后在空洞内填充经过悉心挑选的碎石,并加入适当的土质高分子助剂,以增加碎石与土体之间的粘结性,保证地基结构有足够的承载力。在此基础上,根据工程建设的总体指标来确定相应碎石桩的大小及布设点,以确保路基受力的均匀性。碎石桩因其良好的受力性能及稳定性,可为软地基提供有力支撑,再加上作业方便、造价低廉,在工程建设中得到广泛应用。

2.3强夯处理技术

在道路桥梁施工中,强夯处理技术具有重要的应用价值。要知道强夯是一种通过大能量冲击载荷来改善土体性质的地基处理方式。它的工作原理主要是利用大质量、大能量的夯击,使土体产生塑性变形,达到改良土体并增强其承载力的目的。强夯处理过程主要分为三个阶段:初期夯实阶段、主夯实阶段和后期加固阶段。初期夯实阶段,通过适宜的夯击能量,使地基土得到初步压实,形成初始承载力。在主夯实阶段,通过增加夯击能量,使土体达到预定的密实度和承载力。后期加固阶段,则是在主夯实完成后,通过小幅度夯击,保证地基的均匀性和稳定性,消除局部松动区域。在实施强夯处理时,需要按照设计方案选定夯击能量、夯击次数和夯击点布置等。通常,夯击能量和夯击次数由地基土的类型、深度和预期改善效果等因素决定。夯击点的布置主要考虑地基土施工面积和改进深度,以及施工设备的性能和特性。强夯施工过程中,需要实时监测土体的振动响应和沉陷变化,并根据实际情况调整夯击参数。同时,为了确保施工质量,还需要对强夯后的地基进行检测验收,包括土体的密实度、承载力、变形特性等方面。虽然强夯处理技术具有成本低、施工快、适应面广等优点,对于一些粒径较大、结构松散的土类,如沙土、砂质粘土等都具有良好的改良效果。但对于粘土、淤泥等细粒土体,其改善效果不明显,需要配合其他地基处理方法使用。也就是说只有根据地基土的类型和特性,配合适当的施工工艺和设备,并进行严格的质量控制和监测验收,从而确保地基工程的质量和安全。

2.4预加载法

预加载法是在地基预先施加一个大于设计荷载的额外载荷,使软弱地基在这一载荷下发生压实沉降。待地基压实稳定后再移除预加载荷载,从而提高地基的压密程度和抗剪强度,为后续上部结构的施工创造良好条件。

预加载荷载主要可采用附加土填方、覆盖盖板或卵石进行施加。这类置换填筑物的自重可以形成额外荷载压实软弱地基,也可以在土填方或覆盖层上额外搭设临时构筑物,或直接使用吊装重物的方法加荷。

预加载过程中,需要仔细观测各监测点的沉降量,绘制沉降-时间曲线。当软弱地基沉降速率减缓,基本趋于平稳后,再逐步卸载和移除预加载荷载,修整地基表面,完成后续上部结构工程的施工作业。

结论

软弱地基处理是道路桥梁工程建设中的关键环节。本文分析了软弱地基的特点,总结了改良法、加筋土法、盖板法和预加载法等常用处理方法的原理和特点。针对不同方法在技术可行性、经济效益和使用寿命等方面进行了系统评价和比较,提出了软弱地基处理方案的优化选择思路和评价体系。在实际工程中,需要结合场地条件、施工要求等因素,权衡各方案的适用性、经济性和可靠性,优选最佳的软弱地基处理技术。未来,还需进一步开展软弱地基长期性能演变规律和预测方法的研究,完善软弱地基处理的设计理论和质量控制体系,促进道路桥梁建设水平的提升。

参考文献

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