公路橋梁軟弱地基加固措施研究

楊興志

摘 要：現(xiàn)如今，我國(guó)加大了各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施工程的建設(shè)力度，從而為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展提供了巨大幫助。而公路橋梁工程項(xiàng)目的建設(shè)，能夠?yàn)槿罕姷娜粘３鲂刑峁┍憷Ｔ陂_展公路橋梁施工工作期間，軟土地基施工環(huán)節(jié)具有重要地位，能夠?qū)窐蛄旱娜蘸笫褂觅|(zhì)量、使用年限產(chǎn)生直接的影響。本文主要針對(duì)公路橋梁軟弱地基加固措施進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;軟弱地基;加固措施

1 概述

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化過(guò)程的推進(jìn)，交通發(fā)展越來(lái)越快，對(duì)城市、公路橋梁的地基承載能力要求也越來(lái)越高，若對(duì)地基不進(jìn)行必要的相關(guān)處理，可能會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)下沉和不均勻沉降等問(wèn)題的出現(xiàn)，以及由此出現(xiàn)的橋梁結(jié)構(gòu)受扭過(guò)大，搭板斷裂等現(xiàn)象。因此，探究對(duì)道路橋梁的不均勻沉降的施工改進(jìn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。導(dǎo)致橋梁路基路面沉降的因素很多，如設(shè)計(jì)不合理、施工未達(dá)設(shè)計(jì)要求，以及橋臺(tái)背填土的壓實(shí)度不達(dá)要求等，這些可以通過(guò)對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)和提高機(jī)械化作業(yè)來(lái)提高。而在軟土地基中，對(duì)地基進(jìn)行有效的施工加固，控制沉降變形量，成為解決道路橋梁不均勻沉降的有效方法。因此，本文以某橋梁沉降病害成因分析及施工改進(jìn)技術(shù)研究為依托，針對(duì)橋梁的不均勻沉降的綜合處治技術(shù)進(jìn)行研究，這對(duì)相似工程具有重要的參考價(jià)值。

2 軟土地基施工在公路橋梁中的技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 路面壓實(shí)度

路面壓實(shí)度會(huì)使公路橋梁的使用效果受到影響，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在后續(xù)施工時(shí)，若是忽略路面壓實(shí)度，則會(huì)導(dǎo)致路面塌陷。軟土路基的穩(wěn)定性在區(qū)域性路面建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，若是施工過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重降雨，則會(huì)導(dǎo)致路面積水，公路橋梁受雨侵蝕，建筑物沉降等情況出現(xiàn)。

2.2 土層分布

在公路橋梁施工中，由于受到干預(yù)性因素影響出現(xiàn)沉降狀況，甚至損害建筑物。在公路施工中，地基是基層結(jié)構(gòu)后續(xù)施工時(shí)可能會(huì)有傾斜現(xiàn)象出現(xiàn)，影響公路橋梁使用周期和質(zhì)量。在后續(xù)施工時(shí)，應(yīng)及時(shí)分析土層情況，制定控制標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保證土質(zhì)層的合理性。

2.3 路面穩(wěn)定性

在軟土路基施工中，路面穩(wěn)定性發(fā)揮著重要作用，應(yīng)及時(shí)分析控制結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)，確立路基施工要求。在預(yù)備施工階段可能有路面不穩(wěn)定情況，影響技術(shù)使用效果。淺層和深層的地下水會(huì)讓四周建筑出現(xiàn)沉降，若是整體均有沉降差異出現(xiàn)，則會(huì)損壞建筑物。此種情況出現(xiàn)是因軟土層厚度不等、載荷分布不均勻?qū)е隆Ｈ羰墙ㄖ镩g相鄰近，載荷差異大，則會(huì)讓建筑物出現(xiàn)傾斜。公路橋梁施工項(xiàng)目具有數(shù)量多、性質(zhì)特殊的特征，公路橋梁結(jié)構(gòu)和牢固性影響著公路橋梁的性能。因此，公路橋梁的人員需要掌握沉降發(fā)生的原因，采取有效的方法，降低沉降問(wèn)題影響度。合理使用軟土地基，另一方面能夠節(jié)省成本費(fèi)用，另一方面能夠提高施工效率，對(duì)工程有著保障。施工部門也需要提高施工技術(shù)和手段，嘗試在公路橋梁軟土地基施工中引進(jìn)科學(xué)的施工技術(shù)，從而來(lái)提高施工質(zhì)量。

3 軟土地基加固實(shí)驗(yàn)

3.1 工程地質(zhì)條件

根據(jù)鉆探揭示，地層分布較為穩(wěn)定，本區(qū)間均為第四系（Q）地層覆蓋。地表多為第四系人工填土（Q2ml4），其下為第四系全新統(tǒng)沖洪積（Qal+pl4）。據(jù)層序，從上到下分述：第四系人工填土：雜填土①-1：層厚2.90m～13.00m，層底深度為2.90m～13.00m，層底標(biāo)高769.70m～781.90m。素填土①-2：Ⅱ級(jí)普通土。黏質(zhì)粉土②-3-1：實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù)為2擊～8擊，靜力觸探錐尖阻力值為0.51MPa～1.01MPa，平均值為0.85MPa。本層土的OCR值為0.90～1.05，為正常固結(jié)土。Ⅱ級(jí)普通土。粉質(zhì)黏土②-2-1：褐黃色，以軟塑為主。實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù)為3擊～7擊，靜力觸探錐尖阻力值為0.67MPa，本層土的OCR值為1.01，為正常固結(jié)土。Ⅱ級(jí)普通土。

3.2 軟土地基實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法

地基采用塑料排水板進(jìn)行改善處理，塑料排水板用插板機(jī)插入軟土地基，在上部預(yù)壓荷載作用下，軟土地基中空隙水由塑料排水板排到上部鋪墊的砂層或水平塑料排水管中，由其他地方排出，加速軟基固結(jié)。在軟土地基處理中，塑料排水板的作用設(shè)計(jì)，施工設(shè)備基本與袋砂井相同。塑料排水板加固軟土地基的優(yōu)點(diǎn)：1）濾水性好，排水暢通，排水效果有保證。2）材料有良好的強(qiáng)度和延展性，能適合地基變形能力而不影響排水性能。3）排水板斷面尺寸小，施打排水板過(guò)程中對(duì)地基擾動(dòng)小。4）可在超軟弱地基上進(jìn)行插板施工。5）施工快、工期短，每臺(tái)插板機(jī)每日可插板5000m以上，造價(jià)比袋砂井低，對(duì)于深厚的軟土地基采用排水固結(jié)法進(jìn)行加固時(shí)，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上考慮，采用排水板幾乎是唯一經(jīng)濟(jì)、有效、可行的方法。地基采用塑料排水板進(jìn)行改善處理時(shí)，呈正方形進(jìn)行布置，間距取2.5m，打入地面6.5m左右。在地表處，鋪設(shè)1m厚的石屑、砂子混合物，并在上面布置6層竹排，層距0.8m。竹排交叉處用鐵絲進(jìn)行綁扎處理，具體情況如圖1所示。

將孔壓計(jì)和沉降杯集中布置在三個(gè)平面，其中孔壓計(jì)的埋設(shè)深度為1m，3m和5m，用來(lái)觀測(cè)孔隙水壓力和沉降。

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

孔隙水壓力監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析如下：孔隙水壓力—時(shí)間—荷載關(guān)系如圖2所示。由圖2可知，隨著荷載的逐漸增加，孔隙水壓力也在增大，并且荷載加載速度越大，水壓增加的也越快。當(dāng)荷載最終停止時(shí)，孔隙水壓力也會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸消失。由此可見(jiàn)，孔隙水壓力與荷載大小，荷載加載速度都有關(guān)系。但除此之外，實(shí)測(cè)孔壓的規(guī)律性并不明顯，究其原因，主要是實(shí)測(cè)孔隙數(shù)值是孔隙壓力的增長(zhǎng)與消散兩個(gè)過(guò)程共同作用的結(jié)果，因此，本文從實(shí)測(cè)孔隙水壓力排除孔隙水壓力的消散作用結(jié)果的數(shù)值來(lái)得出相應(yīng)的孔隙水壓力增長(zhǎng)規(guī)律。具體是通過(guò)各級(jí)荷載下孔隙水壓力累加來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。具體如圖4∑ΔU—∑ΔP關(guān)系曲線所示（其中，∑ΔU為孔隙水壓力增量累計(jì)值;∑ΔP為與之相對(duì)應(yīng)的荷載增量累計(jì)值）。當(dāng)荷載增加時(shí)，孔隙水壓力的增長(zhǎng)呈現(xiàn)出線性，且當(dāng)增加到一定程度時(shí)，孔隙水壓力斜率突增，這意味著地基土的狀態(tài)進(jìn)行了轉(zhuǎn)變。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的投入正在不斷加大，基礎(chǔ)設(shè)施的施工數(shù)量同樣也在不停地增加，為我國(guó)社會(huì)的高速發(fā)展提供了重要幫助，在開展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作當(dāng)中，公路橋梁的建設(shè)十分主要，能夠給群眾的日常出行帶來(lái)更大的便利。

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