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摘要:随着社会的发展,桥梁的建设逐渐向农村推移。而软土路基是桥梁建设的重要阻碍。为了解决这一问题,笔者通过论述软土和软土地基概况,提出了软土路基的处置措施,并阐明了软土路基治理的一些事项。
关键词:桥梁工程;软土地基;概况;处置方法
中图分类号:U445文献标识码: A 文章编号:
随着经济的飞速发展和社会的不断进步,城乡之间的距离逐渐缩小,在城乡各地广泛的修筑路桥已经成为社会进步的一项重要标志。在公路桥梁施工中,一般都会遇到一些不良的路基,而软土路基是最为常见的一种。软土路基是强度低、压缩性高的软弱土层,为此软土路基的处理对工程建设非常重要。
一、软土和软土地基概况
1 软土地基常见问题
(1)勘探时没有做到全面的分析,以至于设计时对该做软地基处理的地段未做好相应的处理设计。(2)已知是软土地基,但是未做好对软土地基处理,造成路堤失稳。(3)虽然做了软土地基处理,但是实施的措施不当或者施工操作不当造成路堤的失稳,如堆料的堆积不当、未按规定分层填筑、填土过快、碾压不当等原因。(4)扰动“硬壳层”,使“硬壳层”遭受破坏,导致路堤失稳。
2 处理的一般原则
①以时间换金钱,早在 10 年前,日本著名换金钱处理软土路堤的方法。即尽早用堆载预压不作深层处理软基的方法,这种以自然沉降逐渐达到路基稳定,是一种最经济、简单的方法。但我国公路基本建设的程序不能尽早拨款、征地、从容施工,而一旦工程项目付诸实施时,又往往限于工期,一般情况用自然沉降法将难以实现。②以金钱赢得时间:即在施工工期紧迫,时间有限的情况下,除非个别低路堤地段高度在临界高度以下,可不作地基处理。
二、软土路基的处置措施
1 换填法
换填法指将含淤泥的土层换填为砂砾、 二灰土、 水泥土等透水性良好的土质, 适用于软土层较薄的地段。 换填法要注意必须得符合设计及规范要求, 避免超、 欠挖现象, 以免造成过大的经济损失。 换填时必须对土体进行夯实处理, 确保路堤承载能力满足设计要求。
2 抛石挤淤法
抛石挤淤法指向路基内抛片石,通过抛片石将淤泥挤出路基外,然后铺上厚厚的砂层,再回填土,适用于较厚的软土层地区。抛石法挤淤泥应按设计要求进行处理。当软土层较为平坦的路基,应从路堤中心按等腰三角形向前抛石填塞进行,逐步向两侧面填至全宽为止,使软土从两侧溜走;当软土边坡系数大于1∶10时,应从高处向低处投抛,并在低处的一侧多填、抛,并且要保证低处边缘要有不少于两米的平台,待片石抛出软土层以上或抛出水面后,应用较小的石块填塞空隙并填饱,然后要用重型压路机进行碾压、密实。
3 敷垫法
敷垫材料的方法主要应用于软土地基分布不均。并且发生局部的不均与沉降或严重变位的情况下,这种情况必须使用特定的材料敷垫,才能够达到增强软土地基抗拉和抗剪能力的目的,能够使地基的受力能力平均分散,避免局部受力过重或变位而导致整个工程的坍塌或倾斜。使用敷垫法强化软土地基的强度要保证敷垫材料的平均摊铺,才能够为施工中机械的使用提供一个良好的使用空间,通常使用的敷垫材料为土工布、无纺布和玻璃纤维格栅等。
4 排水固结法
排水固结法在地基中设置排水体,通过排水系统将地层中含水量较高的软土层透下来的水进行集中排水,它主要是由排水系统和加压系统两部分组成。根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施。
塑料排水带排水的优点:滤水性好,排水畅通,排水效果有保证。施工快、工期短,每台插板机每日可插板15000m以上,造价比袋砂井低。可在超软弱地基上进行插板施工。但是塑料排水带在空气中易老化,施工时应严格按照设计要求进行施工。塑料排水板在施工过程中应保证板不扭曲、还要保证透水层没有被污染的同时透水膜不损坏;塑料排水板宜采用滤水膜内平搭接的方法连接,搭接长度不得小于200mm。
5 强夯法
强夯法又称动力固结法,近年来强夯法成为地基处理常用的方法。强夯法施工设备简单,费用低周期短。强夯法适用于素填土、沙土、粉土、黄土、低饱和粘土和杂填土地基。其中软土的饱和度较高的土不适宜用强夯法。但是软土中加有沙土层的也可以用强夯法,故强夯法需要考虑地质构造。
三、软基施工相关事项
1 地基施工环境
桥梁建设过程中的软基处理要根据不同的土地类型进行。一般粘性土质采用的是实压处理技术,在粘性土质中使用这种施工方法不会对地基产生过大的扰动。而在砂性土壤中,一般则是采用挤实砂桩的方法进行。通常土层较浅的位置都需要做简单的表层处理,主要是采用开挖换填的方式进行。如果在土层厚的环境下施工,通常使用表层处理配合其他方案进行。在上层厚且无砂层的环境下施工,由于具有较长的排水距离,就需要较多的时间使之进行固结沉降,增強其强度。
2 施工周围环境
桥梁软基施工会使用许多大型机械,处理地基的时候也会产生许多噪声、振动、水泥灰尘等,对周围的居住和生活环境带来一定的影响,所以在施工之前,要将这一因素考虑周全,施工中做好建筑物的保护工作。
3 设置缓和过渡段
不同环境下的桥梁具有不同的设计类型,结构!形状都存在着较大的差别,所以,在进行软土地基的处理是,要设置好各个不同强度之间的过渡段。在建设之前要将这一是想考虑全面,避免由于处置不利而导致桥梁的坍塌。此外,还要控制好路桥过渡段的变形问题,即控制好过渡段内路基的沉降量,把路桥相接部位的错落式沉降改为连续式的斜坡沉降。
4 台背路堤处理
土工格栅是路桥过段阶段一项不可或缺的施工环节,能够较好的控制路基填土侧向位移,充分发挥土体的抗剪能力,约束土体的侧向变形。在桥台台背部分的土工格栅施工时,要考虑到土工格栅与路基填土之间的摩擦,降低桥台台背的垂直应力,提高路基土体的承载能力,以减少沉降。
参考文献
[1]金祥月.公路小桥涵软土地基加固处理[A].河南省土木建筑学会2010年学术研讨会论文集[C].2010.
[2]王南阳.组合支护形式在深基坑施工中的应用[A].福建省第十二届水利水电青年学术交流会论文集[C].2009.
[3]刘敬华,张亚峰.软基处理方法在道路工程中的应用[J].黑龙江科技信息, 2009,(07).
关键词:桥梁工程;软土地基;概况;处置方法
中图分类号:U445文献标识码: A 文章编号:
随着经济的飞速发展和社会的不断进步,城乡之间的距离逐渐缩小,在城乡各地广泛的修筑路桥已经成为社会进步的一项重要标志。在公路桥梁施工中,一般都会遇到一些不良的路基,而软土路基是最为常见的一种。软土路基是强度低、压缩性高的软弱土层,为此软土路基的处理对工程建设非常重要。
一、软土和软土地基概况
1 软土地基常见问题
(1)勘探时没有做到全面的分析,以至于设计时对该做软地基处理的地段未做好相应的处理设计。(2)已知是软土地基,但是未做好对软土地基处理,造成路堤失稳。(3)虽然做了软土地基处理,但是实施的措施不当或者施工操作不当造成路堤的失稳,如堆料的堆积不当、未按规定分层填筑、填土过快、碾压不当等原因。(4)扰动“硬壳层”,使“硬壳层”遭受破坏,导致路堤失稳。
2 处理的一般原则
①以时间换金钱,早在 10 年前,日本著名换金钱处理软土路堤的方法。即尽早用堆载预压不作深层处理软基的方法,这种以自然沉降逐渐达到路基稳定,是一种最经济、简单的方法。但我国公路基本建设的程序不能尽早拨款、征地、从容施工,而一旦工程项目付诸实施时,又往往限于工期,一般情况用自然沉降法将难以实现。②以金钱赢得时间:即在施工工期紧迫,时间有限的情况下,除非个别低路堤地段高度在临界高度以下,可不作地基处理。
二、软土路基的处置措施
1 换填法
换填法指将含淤泥的土层换填为砂砾、 二灰土、 水泥土等透水性良好的土质, 适用于软土层较薄的地段。 换填法要注意必须得符合设计及规范要求, 避免超、 欠挖现象, 以免造成过大的经济损失。 换填时必须对土体进行夯实处理, 确保路堤承载能力满足设计要求。
2 抛石挤淤法
抛石挤淤法指向路基内抛片石,通过抛片石将淤泥挤出路基外,然后铺上厚厚的砂层,再回填土,适用于较厚的软土层地区。抛石法挤淤泥应按设计要求进行处理。当软土层较为平坦的路基,应从路堤中心按等腰三角形向前抛石填塞进行,逐步向两侧面填至全宽为止,使软土从两侧溜走;当软土边坡系数大于1∶10时,应从高处向低处投抛,并在低处的一侧多填、抛,并且要保证低处边缘要有不少于两米的平台,待片石抛出软土层以上或抛出水面后,应用较小的石块填塞空隙并填饱,然后要用重型压路机进行碾压、密实。
3 敷垫法
敷垫材料的方法主要应用于软土地基分布不均。并且发生局部的不均与沉降或严重变位的情况下,这种情况必须使用特定的材料敷垫,才能够达到增强软土地基抗拉和抗剪能力的目的,能够使地基的受力能力平均分散,避免局部受力过重或变位而导致整个工程的坍塌或倾斜。使用敷垫法强化软土地基的强度要保证敷垫材料的平均摊铺,才能够为施工中机械的使用提供一个良好的使用空间,通常使用的敷垫材料为土工布、无纺布和玻璃纤维格栅等。
4 排水固结法
排水固结法在地基中设置排水体,通过排水系统将地层中含水量较高的软土层透下来的水进行集中排水,它主要是由排水系统和加压系统两部分组成。根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施。
塑料排水带排水的优点:滤水性好,排水畅通,排水效果有保证。施工快、工期短,每台插板机每日可插板15000m以上,造价比袋砂井低。可在超软弱地基上进行插板施工。但是塑料排水带在空气中易老化,施工时应严格按照设计要求进行施工。塑料排水板在施工过程中应保证板不扭曲、还要保证透水层没有被污染的同时透水膜不损坏;塑料排水板宜采用滤水膜内平搭接的方法连接,搭接长度不得小于200mm。
5 强夯法
强夯法又称动力固结法,近年来强夯法成为地基处理常用的方法。强夯法施工设备简单,费用低周期短。强夯法适用于素填土、沙土、粉土、黄土、低饱和粘土和杂填土地基。其中软土的饱和度较高的土不适宜用强夯法。但是软土中加有沙土层的也可以用强夯法,故强夯法需要考虑地质构造。
三、软基施工相关事项
1 地基施工环境
桥梁建设过程中的软基处理要根据不同的土地类型进行。一般粘性土质采用的是实压处理技术,在粘性土质中使用这种施工方法不会对地基产生过大的扰动。而在砂性土壤中,一般则是采用挤实砂桩的方法进行。通常土层较浅的位置都需要做简单的表层处理,主要是采用开挖换填的方式进行。如果在土层厚的环境下施工,通常使用表层处理配合其他方案进行。在上层厚且无砂层的环境下施工,由于具有较长的排水距离,就需要较多的时间使之进行固结沉降,增強其强度。
2 施工周围环境
桥梁软基施工会使用许多大型机械,处理地基的时候也会产生许多噪声、振动、水泥灰尘等,对周围的居住和生活环境带来一定的影响,所以在施工之前,要将这一因素考虑周全,施工中做好建筑物的保护工作。
3 设置缓和过渡段
不同环境下的桥梁具有不同的设计类型,结构!形状都存在着较大的差别,所以,在进行软土地基的处理是,要设置好各个不同强度之间的过渡段。在建设之前要将这一是想考虑全面,避免由于处置不利而导致桥梁的坍塌。此外,还要控制好路桥过渡段的变形问题,即控制好过渡段内路基的沉降量,把路桥相接部位的错落式沉降改为连续式的斜坡沉降。
4 台背路堤处理
土工格栅是路桥过段阶段一项不可或缺的施工环节,能够较好的控制路基填土侧向位移,充分发挥土体的抗剪能力,约束土体的侧向变形。在桥台台背部分的土工格栅施工时,要考虑到土工格栅与路基填土之间的摩擦,降低桥台台背的垂直应力,提高路基土体的承载能力,以减少沉降。
参考文献
[1]金祥月.公路小桥涵软土地基加固处理[A].河南省土木建筑学会2010年学术研讨会论文集[C].2010.
[2]王南阳.组合支护形式在深基坑施工中的应用[A].福建省第十二届水利水电青年学术交流会论文集[C].2009.
[3]刘敬华,张亚峰.软基处理方法在道路工程中的应用[J].黑龙江科技信息, 2009,(07).