2021-4-13 | 橋梁工程論文
1工程概況
本文以某地橋梁工程為例,簡要分析道路橋梁工程施工領(lǐng)域軟土地基的施工處理。某橋梁工程施工地段地形平坦、地面標高約2.5m,同時分布著人工魚塘,此外據(jù)勘察數(shù)據(jù)顯示,該工程施工地段具有軟土分布面廣、厚度大、成因復(fù)雜、物理力學(xué)性質(zhì)差等特點,其中該類軟土主要由粉砂、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、黏土組成。根據(jù)該道路橋梁工程施工段軟土層的厚度差異,該工點可以劃分成三大代表性分段,即DK0+38.4~276.5/DK0+276.5~709.7/DK0+709.7~834。該施工路段分布著空隙潛水,水位埋深約0.5m~2.0m。該施工路段選取DK0+000~850(全長850m)為實驗區(qū)段,此外線形取直線,坡度0‰。根據(jù)TB100122001的有關(guān)規(guī)定及鉆孔取樣數(shù)據(jù),該工程施工段的軟土層被劃分成四大主要層次,即黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、粉砂,同時根據(jù)土性的差異,粉質(zhì)黏土又被細分成五大亞層,即粉質(zhì)黏土夾薄層粉砂、黏土、黏土、粉土局部夾薄層粉砂、粉質(zhì)黏土。
考慮到該土層地基的主要受力地層為前三層,即黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土,因此所開展的劃分土層試驗僅考慮前三層,具體實驗數(shù)據(jù)見表1。下沉區(qū)域分布在該軟土地基的第一層與第二層間,因此需對第一、第二層土層進行壓縮試驗,此外試塊分成原狀土、重塑土兩組,其中重塑土又稱先前試驗用土,即被處理過的土質(zhì)。如果對壓強進行增大處理,那么第一層土壓縮比率的降幅較第二層土壓縮比率大,此外就重塑土而言,重塑土均出現(xiàn)壓縮比率降低的現(xiàn)象,可見道路橋梁施工過程勢必引起嚴重的坍塌沉降問題。《××市公路橋梁設(shè)計暫行規(guī)定》認為:“路堤工后沉降應(yīng)≤10cm,竣工初期年沉降速率應(yīng)<3cm,橋路過渡段路基工后沉降應(yīng)<5cm。”由此可見,該公路橋梁施工過程,必須對施工段軟土地基的處理方案進行嚴格控制,以提高軟土地基的處理效果。
2軟土地基的處理方案
根據(jù)該公路橋梁工程的地基條件、施工條件、結(jié)構(gòu)條件、環(huán)境條件,設(shè)計與施工方面提出該工程允許采取的軟土地基處理方案包括粉噴樁、漿噴樁、砂樁、CFG樁、碎石樁、砂井、塑料排水板等,其中碎石樁、砂樁屬兼復(fù)合地基及固結(jié)排水的軟土地基處理方法;塑料排水板、砂井屬加快固結(jié)排水型軟土地基處理方法;粉噴樁、漿噴樁、CFG樁屬復(fù)合地基加固型軟土地基處理方法。
根據(jù)該道路橋梁工程地質(zhì)勘測數(shù)據(jù),設(shè)計與施工方最終針對該實驗段提出如下處理方案,以提高軟土地基的處理效果:針對DK0+38.4~105段,考慮到該試驗段軟土層較厚,外加該路段對沉降要求相當高,因此設(shè)計與施工方面決定采取CFG樁的復(fù)合地基加固方法;針對DK0+180~240段,考慮到該試驗段的情況與上述試驗段的情況大致相當,同時該試驗段內(nèi)通道的外開槽工程量相當大,因此同樣采取CFG樁的復(fù)合地基加固處理方法;針對DK0+276.5~515段,考慮到該試驗段的軟土層相當厚,外加土質(zhì)指標不容樂觀,因此設(shè)計與施工方面認為采取塑料排水板+超載預(yù)壓的方法或砂井的方法來處理該試驗段的軟土地基均可取,此外考慮到處理方法的經(jīng)濟性與技術(shù)性,設(shè)計與施工方面決定針對DK0+320~360段采取袋裝砂井+預(yù)壓的處理方法;針對DK0+815~833.95段,考慮到該試驗段分布著明通道,因此設(shè)計與施工方面決定采取砂樁+等載預(yù)壓的處理方法,以實現(xiàn)工后沉降量的減少及構(gòu)造物安全性能及使用性能的提高。(本文來自于《中華民居》雜志。《中華民居》雜志簡介詳見。)
為確保道路橋梁工程始終保持良好的使用性能,必須對公路橋梁進行嚴格的觀測。國內(nèi)外大量工程案例表明,隨著營運時間的增長,軟土地區(qū)修建的道路橋梁或多或少會出現(xiàn)基礎(chǔ)差異性沉降,進而引起結(jié)構(gòu)物開裂,導(dǎo)致橋梁受損,可見軟土地基處理后難免會出現(xiàn)程度各異的沉降問題,因此必須高度重視軟土地基處理后的觀測工作。針對該公路橋梁工程,后期觀測工作主要包括沉降觀測,即要求定期觀測工程施工路段設(shè)點的沉降情況,如此根據(jù)觀測結(jié)果,有效控制該路段工后軟土地基的沉降量,進而提高路基的穩(wěn)定性及加固效果。
3討論
隨著土木工程施工規(guī)模的擴大及施工數(shù)目的增多,軟土地基處理的問題也越來越受到社會各界的廣泛關(guān)注。針對道路橋梁工程施工而言,軟土地基處理方法的選取要求始終堅持“施工簡便、經(jīng)濟合理”的原則,此外必須綜合考慮各處理方法的優(yōu)缺點、適用范圍,以確保所選處理方法與對應(yīng)工程的處理要求、地基因素、工程費用的契合度更高。本文以某道路橋梁工程為例,探討了道路橋梁施工領(lǐng)域軟土地基的處理方案,具體以該橋梁工程的地質(zhì)概況及地層巖性試驗數(shù)據(jù)為依據(jù)展開論述。研究結(jié)果表明,軟土分布區(qū)域道路橋梁工程的施工質(zhì)量往往受到軟土地基處理效果的決定性的影響,因此軟土地基施工過程,除及時開展相應(yīng)的勘察工作外,也應(yīng)開展針對性的試驗,以提高軟土地基處理效果。
作者:朱宇 單位:巴彥淖爾市審計局