软土地基处理施工技术

(整期优先)网络出版时间:2016-01-11
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软土地基处理施工技术

马源

(中铁七局集团西安铁路工程有限公司,陕西,西安,710000)

【摘要】随着我国国民经济水平的提升,软土地基处理施工技术有了很大的提高。但是在实际施工过程中,要遭遇各种地质条件、各类土体性质的挑战。软土地基是工程施工面临的主要问题之一,软土地基容易引发沉降等问题,影响工程的安全施工。因此要格外重视软土地基的处理技术,在实际工作中要活学活用,以事实情况为准则才能真正处理好软土地基这个难题。结合软土地基处理技术在工程施工中的具体应用,本文将对其进行阐述分析。

【关键词】软土;地基处理;施工技术

1.导言

近几十年来,我国的经济取得了很大发展,但随之在运输事业方面面临的挑战更高。从目前路桥施工的具体情况上来看,软土成为影响道路、桥梁正常使用的主要因素,如何有效解决这一问题,就要对软土地基进行技术上的处理。

2.软土地基论述

2.1地基概念

地基顾名思义,就是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层有以下几种,它们分别是岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土以及人工填土。地基可以分为两类:天然地基和人工地基。天然地基是指,在施工过程无需加固的天然土层。而人工地基则不同,它需要人工处理,常见的人工地基垫层方式分别是:石屑垫层、砂垫层和混合灰土回填再夯实等。地基保障建筑物的坚固耐用。

2.2软土地基概念及特点

软土地基的含义很简单,就是指强度低、压缩性高的软弱土层,而这些软弱土层,一般都含有有机物质。软土地基主要特点如下:含水量高、压缩性强、变化性能强、渗透性差和土层扰动性大。

2.3软土地基危害

软土地基的性质特殊,它因地而异,因层而异,不可预见性大。因此,在设计施工中,如果稍有不慎,就会出现质量事故,常见的质量事故如下:

勘探设计的不明确,这一情况会导致对应该作软基处理的地段,最后未作处理设计;对已知本段地基情况,是软土地基,而没有做软土地基处理,造成路堤失稳,并且危害线外建筑物;在进行软土地基处理时,采取的措施不当,堆料不当,未按照分层填筑,填土过快,碾压不当,造成路堤失稳;扰动“硬壳层”,还有填筑不当,导致“硬壳层”破坏,路堤失稳。

3.软土地基处理施工技术

3.1表层处理法

表层处理法是常见的软土地基处理方法,一般来讲,具有投资额较少,操作简便的优点。在实际的工程施工中,根据软基的实际需要选择采用。表层处理法通常有如下几种。

砂垫层法:砂垫层法的原理是在软土的表层铺垫一层砂料,通过压力作用使软土地基土壤中所含的水分迅速降低,从而加速其凝固,一般而言这种方法主要针对不高于两倍的极限高度的路堤使用,所谓的极限高度是指在天然软土地基上,对基底不做特殊加固处理而使用快速施工方法修筑路堤的填筑最大高度。这种方法还适用于路基软土层以及其硬壳较薄或者软土表面渗透性很低的硬壳等情况。

反压护道法:反压护道法其作用原理是在路堤的两侧修建相应护道,通过与路基的共同作用,从而在结构上减轻软土路基承受的路面压力,消耗其产生的膨胀力,最终提高路堤的稳定性,并促使公路工程的整体质量水平提升。

土工聚合物处理法:采用土工聚合物加固路基是提高其强度、稳定性和耐久性的有效途径,它可以同时起到排水、过滤、抗滑和应力分布的作用。这种方法通过在软土地基的路堤底部铺设土工布,从而使得路基在自重力的作用下提高抗滑性能,保证和提高路基的整体稳定性。另一种土工聚合物则是土工格栅,土工格栅的作用原理与土工布类似,通过格栅表面和土质的摩擦力从而增强格栅孔眼对土的锁定作用,使得土体地基的稳定性得以加强。

3.2换填法

换填法的应用能够从根本上改善软土地基的负面作用,但因施工量大在具体施工中应视情况选择。换填法需要将软土地基中的松软土质彻底挖出,然后置换成承载性能更强的相应材质,从而相应改善土基的性能。为了提高施工效率,在软基换填法实施时,有时可以对于淤泥软基采取爆破方式,通过炸药爆炸的能量迅速去除大量淤泥,提高施工效率。在此种方式的处理过程中,施工单位应采取完善的安全措施,以防出现次生问题。

3.3重压法

重压法是工程软基处理常用的一种方法,其优点在于施工相对简单,但一般施工时间较长。现阶段主要使用的重压法为堆载预压法,堆载预压的超载和等载预压可以视具体的施工情况而选择采用,其作用基本原理在于通过填土堆载预压,使地基土压实、沉降、固结,从而提高地基强度,减少路堤建成后的沉降量。预压的荷载超过设计的道路荷载,则为超载预压,而预压荷载与道路荷载相同则为等载预压。

4.软土地基处理要素

4.1施工道路级别情况

道路的等级情况不同,对铺设材料的使用情况、平整度情况和相关要求都会有影响。比如,等级较低的道路,首先要做好的就是铺设好路基,等到路基夯实之后,再选择稳定性较好的材料铺设路面;而对于等级较高的路面,在施工过程中则需注意平整性要求。另外,在路基夯实情况方面,等级较高的道路与等级较低的道路相比,前者要比后者高,在材料的选择上也必须严格,要选择耐磨程度高、具有抗腐蚀性的材料,且对路面铺设的材料比例,要进行科学分析,严格控制配比情况。

4.2路堤具体形状

在路桥建设过程中,安全性是其考虑的重要因素,而路堤的使用,可以减少路桥的危险性,对路桥的整体结构起到关键作用。在路堤设计过程中,其高度、宽度都会影响相关施工,也就是在路桥施工技术对软土地基进行处理过程中,需要考虑路堤的具体形状,举例说明:路堤的高度及宽度增加,就会增加建筑物本身的重量,导致增大其对地基的压力,再加上软土地基的特殊情况,因此很容易产生断层、地基下降和扭曲变形等情况,缩减建筑物的使用年限。

5.软土地基处理原则

5.1经济性

软土地基处理之前,最需要考虑的就是终极处理结果,而这涉及到经济方面。因此,在软土地基施工中,制定的方案必须是最为科学、经济和最有效,这样才能保证在施工中,实现建筑利益最大化。

5.2可靠性

在对软土地基处理过程中,人们必须有这样的概念:即便拼尽全力,也不能从根本上祛除沉降问题。但是,要通过手段修补,确保地基不沉降。综上可知,在路桥施工技术对软土地基处理时,要遵循可靠性原则。

6.结束语

在工程建设中,软土地基的处理是关键环节,要予以重点关注。对于专业技术人员不能墨守成规、固步自封,而要在工程建设中积累经验,做到理论实践相结合,根据不同的施工条件采取不同的处理技术,不断提高处理软土地基的技术水平,确保工程建设的质量和建成投入使用后的安全性,提高自身社会信誉、获得经济效益的同时,为社会事业作出贡献,促进交通事业的发展。

参考文献:

[1]李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M].北京:中国电力出版社,2015,(06):12-15.

[2]苏建林.公路工程施工技术[M].北京:人民交通出版社,2015,(09):20-22.

[3]折学森.软土地基沉降计算[M].北京:人民出版社,2015.(98):25-28.