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          路橋施工技術在軟土地基的處理方法

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          路橋施工技術在軟土地基的處理方法

          摘要:路橋工程的施工建設直接決定著我國交通業的發展及人民群眾交通出行安全,一旦在對軟土地基進行處理時存在不恰當情況,則會直接影響到路橋的安全施工,為交通行業的可持續發展帶來消極影響。因此,需運用恰當的施工技術來對路橋工程軟土地基進行有效處理,依據路基施工實際情況來展開相關作業,以確保路基施工進度與成本?;诖?,本文主要分析路橋施工技術對軟土地基處理的有效方法,以供相關人士參考。

          關鍵詞:路橋工程;施工技術;軟土地基;處理方法

          與一般路橋地基相比,由軟土形成的地基自身具有一些獨特性,比如軟土地基的承載能力較弱,所以在日常施工中,非常容易出現路基硬化或者是路橋塌陷等特別重大的安全事故,如果是在實際施工前并未對軟土地基進行全面處理,則十分容易出現二次返工情況,在使資金出現不必要浪費的同時,還會威脅人們的人身安全?,F階段,雖然我國對于軟土地基處理的相關對策得到不斷優化,但其中依舊存在一定問題,從而需要相關人員持續探索,做好有效的路橋軟土地基處理,進一步提高路橋施工的總體效益。

          1軟土地基特征及危害

          針對軟土地基而言,其總體含水量相對較大,軟土間具有很多空隙,而軟土通常都是由粉塵砂和黏土所構成,因為這種物質中還存在著一些負電性物質,在軟土壤當中會因為持續吸收殘留在周圍環境中的水分子而彌散,由此使得軟土層中的孔隙比、水分濃度不斷增加,而軟土之間的互相支撐力也持續減少,從而導致了軟土中所可以承受的最大壓強不斷降低。同時,流體性突出一樣也是路橋工程施工中軟基礎的主要特點,它在遭受自身負荷和外力的影響時,各個部位的黏滯性將變得越來越弱,而變形率不斷提高,從而導致了軟土地基發生非常嚴重的變形現象[1]。假如施工單位在對路橋工程進行具體施工階段,未能合理、認真地對軟土地基進行加固處理,那么就將十分容易大幅度減少路橋工程的正常使用時間,而一旦下沉現象非常嚴重時,就極有可能會導致路橋工程發生嚴重倒塌情況,如此不但會為路橋的正常應用帶來消極影響,而且還會使施工單位面臨巨大的經濟損失。另外,由于軟土地基壓縮系數相對較大,抗剪強度普遍極低,軟土層抵抗剪切變形極限水平很弱,如果重力極大則會在一定程度上造成軟土地基出現壓縮情況,而當軟土層在遭受壓縮之后,其承載能力則會慢慢減小,造成路橋工程的總體承載能力大大降低,進一步加大路橋坍塌事故出現的可能性,從而為人民群眾的安全出行帶來消極影響。

          2路橋施工技術對軟土地基處理方法

          2.1填充法

          在路橋工程實際施工階段,其需將石塊、砂礫等物質填充到軟土地基之中,以便進一步加強軟土地基的總體抗壓能力,但是受到沙礫及石塊抗壓性、伸縮性的直接影響,在具體建設時,往往需要根據實際狀況,來對片狀石塊加以篩選,以便于實現優化路基承載力的平衡性。而如果石塊的體量相對較大,則需要通過合理使用大型機具,對巖石實施合理的粉碎處理作業,然后再通過分層鋪設形式的應用,來增加對軟土地基的整體填充效果。由于填充法的應用流程相對較為簡單,其填充原材料資金投入成本比較低廉,來源范圍也相當廣闊,因而能夠明顯降低施工作業的復雜度,同時改善了路橋路基的均勻性,使軟土地基的承載力和抗壓力都得到了明顯提升。但是在運用此種方法進行軟土地基處理時也存在一定施工束縛性,即是對石塊的選擇與填充提出了較高要求,若施工作業人員無法對石塊進行均勻性的填充,則十分容易發生路面坑洼情況,對人們的安全行車極為不利,而且還會直接影響到路橋工程的應用年限,可見,填充法比較適合應用在容易積水的軟土地基施工之中。

          2.2深層石灰攪拌

          當使用深石灰攪拌處理路橋工程軟土地基時,施工人員應首先將所需厚度的沙子和礫石均勻地堆放在地基表面,然后再來進行有效地破碎處理。同時,在施工人員于其中加入了相應配比的灰料之后,施工單位才能調整好路橋項目施工過程中所需要的軟處理物料。但經過更深入的調查可以證實,石灰材料比混凝土或砂石更有利于加固特殊路橋施工現場的軟土地基。這主要是由于石灰材料有其特殊的特殊性能,因此適宜使用大型機械設備來進行相應的破碎作業[2]。此外,石灰材料在軟土處理中的應用也可以使軟土得到全面改善。該作業的主要目的是有效地改善和優化軟土地基的整體性能,包括其承載力等性能。當與石灰進行混合時,可以完全加固路橋工程施工區域的軟土地基。施工過程中的要點應在以下幾個方面進行:在鋪設砂石時,如圖1所示,施工人員應限制特定砂層的厚度,以便軟土地基的后期處理能夠得到有序進行。此外,如有需要,公路橋梁施工單位應預先準備大型分體發送器和壓縮機,以此來有效加固軟土地基。

          2.3排水固結處理法

          就排水固結處理法而言,其是一個適合應用在較為飽和的黏性軟土地基中的處理手段,其主要是借助設置沙井設備,把土體中的水分進行全面排除,同時還可應用加載預壓排水方式,來排除其中存在的水分,以便達到顯著降低路橋工程沉降問題的根本目標。其施工處理方法通常涉及下述四種類型:第一,塑料排水固結法。其是使用塑料排水設施來將土體之中留存的水分進行排除,加快路橋工程路基土層流水速度,直到軟土地基之中的水分徹底排干,以此實現最為理想的固結土體處理效果,此種方式在軟土地基處理中取得了大量運用;第二,電滲排水固結法。該方法主要是借助直流電裝置,把軟土地基之中的水體電流展開導向,并讓水流方向達成一致,可以發揮出土體固結的真正功能[3]。但在使用這一處理技術中具有一定安全隱患,所以在具體使用實踐中容易遭遇許多限制;第三,預壓固結法,主要包括了真空預壓固結、堆載預壓固結、超載預壓固結等多種方法。其中,超載預壓固結技術主要是通過對路橋橋面制造出一定承載力后,將超載物質整體堆放于路橋之上,并利用超載物質本身的自重和容積,對路橋施工時產生巨大壓力,以便排擠掉路橋施工時軟土地基中的積水。堆載預壓固結通常是使用和路橋路面承載力相持平的物體,將其堆放在路橋路面上,以此來對軟土地基進行排水加固處理。真空預壓固結法主要是使用真空泵設備,來對軟土地基展開抽水抽氣施工處理,從而達到了對軟基進行有效固結的目的;第四,沙井固結法。通過鉆機設備來對軟基進行鉆孔施工作業,在鉆機達到規定要求后,再迅速地向孔內進行砂石的澆注,隨后再把鉆孔回填沙石,將土體中的水分加以全部排出,從而取得了固結土體的最佳效果。在使用這個方式時,通常是使用袋裝的沙井方式,作業相對簡單,建設成本投入也較少,因此可以起到改善路橋工程基礎總承載能力的良好效益。

          2.4置換軟土地基

          當采用置換軟土地基的方法時,主要是為把軟弱土壤合理改為硬度相對較大的良好土壤。在此情況下,將可以完全達到較為基本的土壤穩定性,從而大大減少路橋工程的綜合承重。根據目前我國路橋建設施工情況分析,人工開挖方式、爆破方法在軟土地基置換中取得了大量應用。由此可見,置換軟基這一方法在路橋建設中的運用,不僅能夠大幅節約建設費用,而且還可有效縮短施工工期。在有效的時間段之內,則可確保軟基全面滿足最為基本的加固強度。與其他施工措施相比較來講,軟土地基置換措施可以方便施工作業人員的快速掌握,所以在目前軟基處理中已經受到了有關工程技術人員的高度重視[4]。更具體來說,在選擇可以進行替換的施工原料階段,就必須最大限度保證此類原料本身就具備的較強防水特性,而即便遭遇了較大強度外在降雨的直接影響,在替換完成以后的軟基也并難以表現出顯著的下沉現象和腐蝕跡象。

          2.5真空堆載預壓

          針對真空堆載預壓法而言,其主要是指通過堆載預壓的直接作用力,來對土體內部中所存在的孔隙水進行打破,保證其可以獲取到極高有效應力,以此方法來更高效地進行后續加固處理。而真空堆載預壓法的使用,更有益于充分滿足對于極高土體的指標,對側向壓縮變形也能進行有效抵消。而施工人員在具體實施堆載預壓力操作過程中,對于軟弱土壤的內部則會直接產生某種固結效應,進而引發出相對較大的固結應力。而當受到了土壤壓縮變形所產生的直接影響之后,土壤內部所能夠受到的水平應力將會大大小于豎直方向產生的水平應力,進而產生對特定土壤加固處理的效應。除上述路橋施工軟土地基處理方法之外,在對軟基土壤進行處理時,還可以采用真空堆載預壓的操作方法。通過技術層面來看,真空堆載預壓可以說是構成排水固結的一個關鍵手段,在其中,還能夠將其劃分成真空預壓、堆載預壓這兩類施工形式。截至目前,以上軟土地基處理手段仍然還需進行一定完善與優化,究其根源,主要是因為現階段很多施工方并未設計出一個適宜的加壓系統,而且對塑料排水板也缺少合理布置,再加上軟基處理常常涉及諸多施工要點,所以施工作業人員在具體施工階段,應當對各項流程展開全面考量,確保軟基處理效果可以達到預期設想效果。

          2.6加筋土處理法

          在對巖石容易坍塌及位于懸崖處的路橋工程進行實際施工過程中,施工作業人員可以合理運用加筋處理這一方式,來對軟土地基進行有效處理,其中,把部分剛性相對極強的拉筋物質與材料科學填充到軟土地基中,并沿著水平方向進行合理設計,通過筋體拉力,來進一步提高路橋工程軟土地基的總體強度[5]。具體而言,施工作業人員在具體施工階段,可運用直徑相對較小的灌注樁方法,來有效加強軟土地基的總體強度;也可使用土木格柵裝置,來顯著提高軟土地基的整體韌度;另外,也可以通過一定數量的瞄桿設置,來加強路橋工程軟土地基的總體強度。

          3有效改進軟土地基的路橋工程施工技術

          3.1運用領先的路橋施工技術改善軟弱缺陷

          在對軟土地基進行實際處理過程中,可以通過優質土壤層來對軟土地基展開全面置換,雖然此方式的運用思路相對較為簡單,但卻能夠收獲最為理想的效果?,F階段,在我國科學技術不斷發展環境下,眾多全新的施工材料在建筑市場中應運而生,因此,施工作業人員在對軟土地基進行處理時,可以依據施工現場的具體情況,來合理使用抗腐蝕性能比較優異的泥土材料,借此最大限度防止水流侵蝕。其中,置換方法會運用到填土、挖掘、人工爆破等技術,在具體應用環節施工作業人員需注意,所選用的材料需盡可能保證其具有較輕的自重,如此一來,則可大大減少低級自然承重,進一步提升路橋工程的應用年限。另外,因為軟土地基顆粒相對較小,一旦遇水后其黏性則會持續增加,此種性質會在一定程度上嚴重阻礙路橋地基排水效果,所以可以通過人力操作的方式來對軟土層展開墊層處理。例如,于軟土結構之中增加一些碎石、砂石等眾多顆粒相對較大,遇水很難黏結的施工材料,最常運用的為砂土、工業廢料,通過此種方式的運用,能夠在增加排水性能的同時,顯著提升路基的總體承重能力,最大限度避免凍裂、脹裂等情況。由于各個地區間的軟土土質存在一定差異,土質的不同構成成分會在某些方面顯著加大工作開展難度,且黏土土質最為容易導致地基出現變形情況。而縮減土壤間隙最為有效的一個方式,則是于土壤之中添加一定的外加劑,借助外加劑所具有的催化作用,來使土壤加速凝結,減少軟土地基間的空隙,增加地基的實際承重能力[6]。

          3.2施工前展開全面的實地考察

          由于軟土地基屬于一類較為特別的路橋工程施工條件,在正式展開路橋工程實際施工之前,應當著重對軟土地基自身所具有的特性展開全面、嚴格的考察工作,務必做好充分的前期準備工作。在此情況下,相關工作人員則應當借助全面了解土壤層的物理及成分特性,來得出最為精確的資料信息數據,并將最詳盡的情況全面反映于施工設計方案之中,從而制定出一套完善、全面的抗風險計劃,進一步提高路橋工程施工的整體質量,為人民群眾的安全出行,創造一個良好條件。

          3.3展開有效實驗確保工程施工質量

          現階段,通過大量調查與研究不難發現,各種擠壓與高壓灌漿技術在路橋工程軟土地基處理方法中取得了廣泛應用。由于這部分技術手段的應用方法與適宜條件存在明顯差異,在土質類型層面使用灰土的合理增加,來進行地基成孔。將石灰等眾多材料使用人工機械進行攪拌,之后形成一個固定形態的樁體。另外,大顆粒碎石則需施工作業人員結合工程實際情況,應用震碎這一方式展開有效填充,如此一來,當樁體完成后則可形成良好的密實效果[7]。

          4結束語

          綜上所述,現階段,我國社會經濟的迅猛發展,需要有良好的交通基礎設施為其提供有力支持,可見,路橋工程與經濟發展空間具有息息相關的聯系,但經濟的迅猛發展會在一定程度上加大建設壓力。通過目前我國路橋工程施工現狀來看,軟土地基可以說是為路橋工程施工帶來極大困擾的難題,因此,在路橋實際施工階段,相關人員應依據路橋施工實際情況,來對軟土地基進行有效處理,進一步提高路橋工程施工質量,為人民群眾打造一個良好的交通出行環境。

          參考文獻:

          [1]閆波.對路橋施工中軟土路基的施工技術重點探究[J].工程建設與設計,2020,9:3.

          [2]任步云.路橋施工技術對軟土地基的處理分析[J].居舍,2021,34:73-75.

          [3]張全.公路路橋施工中有關軟土地基處理的問題探討[J].價值工程,2020,39(21):3.

          [4]宋鵬飛.路橋施工技術對軟土地基的處理方法分析[J].城市建筑,2019,16(9):128-129.

          [5]田均舉.路橋施工技術處理軟土地基方法分析[J].磚瓦,2021,4:157-158.

          [6]杜軍鋒,雷高峰.路橋施工技術對軟土地基處理方法的應用[J].交通世界,2018,18:68-69+73.

          [7]祝成,王強,鄭久碩,等.軟土地基處理技術在路橋施工中的應用[J].現代物業:中旬刊,2021,10:3.

          作者:陳保方 單位:廣州市第一市政工程有限公司