软土地基道路桥梁不均匀沉降防治策略分析

(整期优先)网络出版时间:2023-10-27
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软土地基道路桥梁不均匀沉降防治策略分析

赵誉翔

中国核工业华兴建设有限公司

摘要:根据道路桥梁工程项目的施工特点可以得知,在工程实际施工期间,经常会遇到软土地基,若软土地基处理不到位,会给后续工程施工带来严重影响。因为软土地基内部的含水量比较大、承载能力比较低,无法在其上部直接开展作业,容易出现大面积的下沉现象,为有效提升道路桥梁工程软土地基处理质量,本文主要分析道路桥梁软土地基处理要点,核心内容如下。

关键词:软土地基;道路桥梁;不均匀沉降;防治策略;分析

1软土地基处理原则分析

软土地基类型比较多,情况也较为复杂,为有效提升道路桥梁软土地基处理质量,在实际处理环节,有关人员需要遵守以下原则:第一,合理划分路段原则。针对道路桥梁软土地基处理,为提升软土地基处理效果,施工技术人员需要结合道路桥梁工程所在区域的具体情况,合理划分施工路段,根据土剖面特点,制定出更加科学的软土地基处理方案。第二,综合考虑道路桥梁所在区域的土质条件,因为道路桥梁工程项目所处区域不同,软土地基的土质存在一定差异,为更好提升道路桥梁软土地基处理效果,施工技术人员需要提前做好勘察工作,全面考虑道路桥梁项目所在区域的土质条件,科学选择施工工艺与技术,进而更好提升道路桥梁软土地基处理效果。

2软土地基特点

2.1含水量高

在道路桥梁工程软土地基处理环节,最为显著的特点就是含水量比较高,软土地基内部的天然含水率可以达到35%~75%之间,与普通地面含水率之间存在明显差距。结合道路桥梁软土地基施工期间,软土地基处理流动状态,会影响道路桥梁工程的整体施工质量,因此,在具体施工期间,需要采取科学措施,有效减少软土地基内部含水量,有效提升软土地基处理效果。

2.2压缩性大

通常情况下,道路桥梁工程软土地基的压缩系数在0.5~1.0MPa之间,此种类型的软土压缩沉降量比较大,而且排水固结较为缓慢,地基稳定性较差。在道路桥梁工程软土结构当中,一般会存在两种类型的软黏土结构,分别是正常固结土与未完全固结土等,这两种类型的软黏土结构,其压缩性均比较大,会增加道路桥梁工程的施工难度。

2.3渗透性比较小

针对薄砂层黏土来讲,软土固结速率过慢,主要是由于其自身的渗透系数过小而引起的,一般情况下,均质黏土每秒渗透系数特别小,如受外界荷载作用,其强度会明显下降,固结速度缓慢,此时,若土壤内部的有机质含量过高,不但会产生较多气泡,而且容易引发排水通道堵塞,使得道路桥梁工程软土结构的渗透性不断下降。

3道路桥梁工程中软土地基发生不均匀沉降的原因

3.1工程结构本身不合理

道路桥梁工程设计阶段会涉及多项内容,包括地质地理、环境因素、结构特点等,需要结合工程的实际情况进行综合考虑,最终设计出更加科学、合理的工程结构设计方案,从而保证后续施工过程中的安全性及工程质量。但是很多道路桥梁工程在设计阶段,设计师无法到工程现场进行详细勘验,甚至未充分掌握工程的长、宽、高等具体数据,导致道路桥梁工程结构不合理,结构受力不均匀,软土地基处理方案不合理,最终出现地基不均匀沉降问题。此外,工程基础设计刚性不足也会导致道路桥梁工程发生载荷不均匀的现象。

3.2地质勘察数据不准确

上文提到道路桥梁工程设计环节需要参考多个方面的专业数据,才能保证设计方案的合理性,而地质勘察数据信息则会对设计方案的合理性产生直接影响。因此,工程设计前需要对工程施工区域的地质条件进行详细勘测,并将勘测结果作为后续工程施工的主要参考依据。然而在实际工程中地质勘测数据准确度不够的问题十分常见。勘测数据不准确导致设计方案不合理、施工组织不科学等一系列问题,最终引起软土地基发生不均匀沉降。

3.3施工过程不合理

施工过程不合理同样会导致道路桥梁工程软土地基发生不均匀沉降,特别是工程本身载荷较大,施工过程的影响更加明显。通常情况下,工序越靠后,导致路基发生不均匀沉降问题的概率越大,因此,施工过程中要合理控制施工过程,科学设计施工工序,最大程度上降低施工环节造成的地基发生不均匀沉降的概率。施工过程中尤其要注意一点,即台背填料施工也会导致道路桥梁工程软土地基发生不均匀沉降。具体施工过程中,诸多因素均会对台背填料的施工质量产生影响,包括施工原料、施工环境、施工工序的变化等。如果施工单位为了降低工程成本而压缩台背填料用量,或者精简施工工序,就会导致台背真料压实度不足的问题,最终引起软土地基发生不均匀沉降。

4软土地基道路桥梁不均匀沉降防治技术

针对软土地基道路桥梁易发生不均匀沉降的问题,可以采用下列技术措施进行处理。

4.1CFG桩技术

CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩技术,即在软土地基中打入无缝钢管并浇筑混凝土,以起到改善地基强度、避免发生不均匀沉降的目的。施工过程中,无缝钢管需通过振动力、锤击力、静压力等方式打入地基中的指定深度,打入钢管后,再在地基中浇筑预先拌制好的混凝土,并进行振捣,混凝土密实度达到要求后再将无缝钢管慢慢抽出,混凝土凝固后就会形成复合桩柱。CFG桩不仅改善软土地基强度效果好,且由于不用使用钢筋笼,所以CFG技术成本更低,因此,在道路桥梁工程软土地基治理中的应用十分普遍。

4.2水泥粉喷桩技术

水泥粉喷桩技术主要将各种固化剂按照不同的比例进行混合、搅拌,混合料与软土充分融合,固化后即可形成复合地基。常用的固化剂包括混凝土、石灰等,经水泥粉喷桩技术处理过的软土地基具有更高的稳定性与整体性,能够在最大程度上改善软土地基的性能,为后续施工打下良好基础,减少不均匀沉降问题的发生。

4.3土体置换技术

土体置换技术主要应用于沼泽、淤泥等地基不合格的路段,该方法主要是将道路工程施工现场不符合施工条件的软弱土层挖出,再将性能强、强度高、稳定性强的材料填充进去,通过土体置换提高软土地基的排水固结能力,以减少地基发生不均匀沉降的概率,提高软土地基的承载能力。砂性土是常用的置换材料,如果软土地基范围大、位置深,则可以用灰土搅拌桩施工机械把固结材料、石灰、水泥等填充到地基软土位置进行搅拌,促进软土地基硬化,提高地基强度。

5结语

总之,交通运输产业的飞速发展,使得人们对于道路桥梁工程质量的要求越来越高。软土地基是影响道路桥梁工程质量的重要因素,因此,要加强软土地基的治理,避免发生不均匀沉降问题,保证道路桥梁工程质量。多种因素均会导致软土地基发生不均匀沉降,包括结构设计不合理、施工不合理、地质勘察数据不准确等,实际工程中,要做好施工前期的设计准备工作,仔细勘察地质数据,结合工程实际条件选择合适的软土地基处理技术。施工过程中加强质量监督,积极预防软土地基发生不均匀沉降。

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